JP2023056351A - 連動伸縮構造体及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ある伸縮アームの伸縮に連動して別の伸縮アームにある伸縮アームとは異なる伸縮をさせる連動伸縮構造体を提供する。
【解決手段】連動伸縮構造体は、剛性部材２１，２２が回動可能に連結された複数のクロスユニット２０を有する伸縮アーム２と、剛性部材３１，３２が回動可能に連結された複数のクロスユニット３０を有する伸縮アーム３と、伸縮アーム２，３を連結する連結部材４とを備える。連結部材４は、連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃを有する剛性部材４１と、連結部４２ａ，４２ｂを有する剛性部材４２とを備える。連結部４１ｃは連結部４２ａと、連結部４１ａは剛性部材２１と、連結部４１ｂは剛性部材３１と、連結部４２ｂは剛性部材２２，３２と、それぞれ回動可能に連結されている。剛性部材４１，４２が回動したとき、連結部４１ａ，４２ｂ間の距離の変動率は、連結部４１ｂ，４２ｂ間の距離の変動率と異なる。
【選択図】図１

Description

この発明は、２つの伸縮アームの一方の伸縮に連動して、当該２つの伸縮アームの他方が伸縮する連動伸縮構造体、及び当該連動伸縮構造体の伸縮動作をシミュレートするプログラムに関するものである。

例えば、伸縮アームは、２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成されている。このような伸縮アームは、様々な分野で使用されている。例えば、特許文献１には、前記のような伸縮アームが用いられた折り畳み式テントが開示されている。

特開２０２１－３８５６２号公報

特許文献１に開示された折り畳み式テントでは、折り畳み式テントに用いられている各伸縮アームは、折り畳み式テントの使用時に均等に伸長され、折り畳み式テントの不使用時に均等に収縮される。折り畳み式テントは、使用時に開き、不使用時に畳むものである。そのため、各伸縮アームが、均等に伸長し、均等に収縮するものであっても、折り畳み式テントは、必要十分に機能する。

しかしながら、伸縮アームをより複雑に伸縮させることによって、伸縮アームを様々なものに用いることが可能となる。そのため、伸縮アームの構造には、未だ改良の余地がある。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、ある伸縮アームの伸縮に連動して、当該ある伸縮アームとは別の伸縮アームに当該ある伸縮アームとは異なる伸縮をさせることができる連動伸縮構造体を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の一態様に係る連動伸縮構造体は、
２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成された第１伸縮アームと、
２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成された第２伸縮アームと、
前記第１伸縮アーム及び前記第２伸縮アームの間に介在して前記第１伸縮アーム及び前記第２伸縮アームを連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、
第１部材と、
前記第１部材と回動可能に連結された第２部材と、を備え、
前記第１部材は、
前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の一方と回動可能に連結される第１一方側連結部と、
前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の一方と回動可能に連結される第１他方側連結部と、
前記第２部材と回動可能に連結される第１中間連結部と、を備え、
前記第２部材は、
前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と回動可能に連結される第２一方側連結部と、
前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と回動可能に連結される第２他方側連結部と、
前記第１中間連結部と回動可能に連結される第２中間連結部と、を備え、
前記第１部材及び前記第２部材の一方が他方に対して回動したときに、前記第２部材の回動軸の周りの周方向における前記第１一方側連結部と前記第２一方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方は、前記周方向における前記第１他方側連結部と前記第２他方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方と異なる。

本発明によれば、ある伸縮アームの伸縮に連動して、当該ある伸縮アームとは別の伸縮アームに当該ある伸縮アームとは異なる伸縮をさせることができる。

本発明の第１実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第１実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第１実施形態の変形例に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第１実施形態の変形例に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第２実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第２実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第２実施形態の変形例に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第３実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第３実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第４実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第４実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第５実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第５実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第６実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第６実施形態に係る連動伸縮構造体の正面図。 本発明の第６実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第７実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 本発明の第７実施形態に係る連動伸縮構造体の正面図。 本発明の第７実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図。 連動伸縮構造体の伸縮動作をシミュレートするためのハードウェア構成を例示するブロック図。 連動伸縮構造体の伸縮動作のシミュレーションを説明するためのフローチャート。 連動伸縮構造体の適用例を示す斜視図。 連動伸縮構造体の適用例を示す斜視図。

本発明の一態様に係る連動伸縮構造体は、
２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成された第１伸縮アームと、
２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成された第２伸縮アームと、
前記第１伸縮アーム及び前記第２伸縮アームの間に介在して前記第１伸縮アーム及び前記第２伸縮アームを連結する連結部材と、を備え、
前記連結部材は、
第１部材と、
前記第１部材と回動可能に連結された第２部材と、を備え、
前記第１部材は、
前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の一方と回動可能に連結される第１一方側連結部と、
前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の一方と回動可能に連結される第１他方側連結部と、
前記第２部材と回動可能に連結される第１中間連結部と、を備え、
前記第２部材は、
前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と回動可能に連結される第２一方側連結部と、
前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と回動可能に連結される第２他方側連結部と、
前記第１中間連結部と回動可能に連結される第２中間連結部と、を備え、
前記第１部材及び前記第２部材の一方が他方に対して回動したときに、前記第２部材の回動軸の周りの周方向における前記第１一方側連結部と前記第２一方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方は、前記周方向における前記第１他方側連結部と前記第２他方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方と異なる。

この構成によれば、第１部材及び第２部材が相対的に回動したときに、周方向における第１一方側連結部と第２一方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方は、周方向における第１他方側連結部と第２他方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方と異なる。そのため、第１伸縮アームの伸縮に連動して、第２伸縮アームに第１伸縮アームとは異なる伸縮をさせることができる。

前記連動伸縮構造体において、
前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１一方側連結部は、前記第１中間連結部と前記第１他方側連結部とを結ぶ仮想線分から外れた位置にあってもよく、
前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部は、１つの連結部として兼用され、前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と、前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方との双方と回動可能に連結されていてもよい。

この構成によれば、第２部材が周方向の一方に回動することによって、第１伸縮アームが伸長し且つ第２伸縮アームが収縮する。一方、第２部材が周方向の他方に回動することによって、第１伸縮アームが収縮し且つ第２伸縮アームが伸長する。つまり、第１伸縮アームの伸縮と第２伸縮アームの伸縮とを逆の動きとすることができる。

前記連動伸縮構造体において、
前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１一方側連結部及び前記第１他方側連結部は、前記第１中間連結部を通る中間仮想線の一方側に位置し、前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部は、前記中間仮想線の他方側に位置していてもよく、
前記軸線方向から見て、前記第１一方側連結部は、前記第１他方側連結部と前記第１中間連結部と前記第２一方側連結部とを通る第１仮想線に対して前記第２他方側連結部の反対側に位置していてもよく、
前記軸線方向から見て、前記第２一方側連結部は、前記第２他方側連結部と前記第２中間連結部と前記第１一方側連結部とを通る第２仮想線に対して前記第１他方側連結部の反対側に位置していてもよい。

この構成によれば、第１一方側連結部と第２一方側連結部とが近づくように、第１部材及び第２部材が相対的に回動すると、第１他方側連結部と第２他方側連結部とは互いに離れる。これにより、第１伸縮アームが伸長し且つ第２伸縮アームが収縮する。一方、第１一方側連結部と第２一方側連結部とが互いに離れるように、第１部材及び第２部材が回動すると、第１他方側連結部と第２他方側連結部とは互いに近づく。これにより、第１伸縮アームが収縮し且つ第２伸縮アームが伸長する。つまり、第１伸縮アームの伸縮と第２伸縮アームの伸縮とを逆の動きとすることができる。

前記連動伸縮構造体は、
少なくとも１つの前記第１伸縮アームと、
少なくとも１つの前記第２伸縮アームと、
複数の前記連結部材と、を備えていてもよく、
少なくとも１つの前記第１伸縮アームと少なくとも１つの前記第２伸縮アームとが前記連結部材を介して連結されることによって環状に構成されていてもよい。

この構成によれば、第１部材及び第２部材が回動することによって、環状に構成された連動伸縮構造体の姿勢を変えることができる。

前記連動伸縮構造体は、
前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１中間連結部を介して前記第１一方側連結部及び前記第１他方側連結部を結ぶ第１仮想線分と、前記第２中間連結部を介して前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部を結ぶ第２仮想線分とは、交差していてもよく、
前記軸線方向から見て、前記第１一方側連結部と前記第１中間連結部との距離は、前記第１他方側連結部と前記第１中間連結部との距離より長く、及び／または、前記第２一方側連結部と前記第２中間連結部との距離は、前記第２他方側連結部と前記第２中間連結部との距離より長くてもよい。

この構成によれば、第１伸縮アームの伸長に連動して第２伸縮アームは伸長し、第１伸縮アームの収縮に連動して第２伸縮アームは収縮する。ここで、この構成によれば、第１一方側連結部と第２一方側連結部との間の距離を、第１他方側連結部と第２他方側連結部との間の距離より大きくすることができる。これにより、第１伸縮アームの伸縮時の変動率及び変動長さの少なくとも一方を、第２伸縮アームの伸縮時の変動率及び変動長さの少なくとも一方より大きくすることができる。

前記連動伸縮構造体において、
前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１中間連結部を介して前記第１一方側連結部及び前記第１他方側連結部を結ぶ第１仮想線分と、前記第２中間連結部を介して前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部を結ぶ第２仮想線分とは、交差していてもよく、
前記軸線方向から見て、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分との少なくとも一方は、Ｖ字状であってもよい。

前記連動伸縮構造体において、
前記軸線方向から見て、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分との各々はＶ字状であり、前記第１仮想線分のＶ字と前記第２仮想線分のＶ字とは互いに反対を向いていてもよい。

これらの構成によれば、第１伸縮アームの伸長に連動して第２伸縮アームは伸長し、第１伸縮アームの収縮に連動して第２伸縮アームは収縮する。ここで、この構成によれば、第１一方側連結部及び第２一方側連結部の間の距離と、第１他方側連結部及び第２他方側連結部の間の距離とを、異なる距離とすることができる。これにより、第１伸縮アームの伸縮時の変動率及び変動長さの少なくとも一方と、第２伸縮アームの伸縮時の変動率及び変動長さの少なくとも一方とを、互いに相違させることができる。

前記連動伸縮構造体において、
前記第１部材は、
前記第１一方側連結部を有する第１一方側部材と、
前記第１他方側連結部を有する第１他方側部材と、を備えていてもよく、
前記第１中間連結部は、
前記第１一方側部材に固定された第１一方側ギヤと、
前記第１他方側部材に固定された第１他方側ギヤと、
奇数個の第１中間ギヤと、を備えていてもよく、
前記第２部材は、
前記第２一方側連結部を有する第２一方側部材と、
前記第２他方側連結部を有する第２他方側部材と、を備えていてもよく、
前記第２中間連結部は、
前記第２一方側部材に固定された第２一方側ギヤと、
前記第２他方側部材に固定された第２他方側ギヤと、
奇数個の第２中間ギヤと、を備えていてもよく、
前記第１一方側ギヤ及び前記第１他方側ギヤは、奇数個の前記第１中間ギヤを介して互いに噛合されていてもよく、
前記第２一方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、奇数個の前記第２中間ギヤを介して互いに噛合されていてもよく、
前記第１一方側ギヤ及び前記第２一方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよく、
前記第１他方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよい。

この構成によれば、各ギヤがある回転方向に回転したとき、第１一方側連結部及び第２一方側連結部は互いに近づき、第１他方側連結部及び第２他方側連結部は互いに離れる。また、各ギヤが当該ある回転方向と逆方向に回転したとき、第１一方側連結部及び第２一方側連結部は互いに離れ、第１他方側連結部及び第２他方側連結部は互いに近づく。これにより、第１伸縮アームの伸縮と第２伸縮アームの伸縮とを逆の動きとすることができる。

また、この構成によれば、第１中間ギヤ及び第２中間ギヤを取り除くまたは偶数個とすることによって、第１伸縮アームの伸縮と第２伸縮アームの伸縮とが同じ種類の動きをするように、連動伸縮構造体の構成が変わる。つまり、この構成によれば、連動伸縮構造体の構成を容易に変えることができる。

前記連動伸縮構造体において、
前記第１部材は、
前記第１一方側連結部を有する第１一方側部材と、
前記第１他方側連結部を有する第１他方側部材と、を備えていてもよく、
前記第１中間連結部は、
前記第１一方側部材に固定された第１一方側ギヤと、
前記第１他方側部材に固定された第１他方側ギヤと、を備えていてもよく、
前記第２部材は、
前記第２一方側連結部を有する第２一方側部材と、
前記第２他方側連結部を有する第２他方側部材と、を備えていてもよく、
前記第２中間連結部は、
前記第２一方側部材に固定された第２一方側ギヤと、
前記第２他方側部材に固定された第２他方側ギヤと、を備えていてもよく、
前記第１一方側ギヤ及び前記第２一方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよく、
前記第１一方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよく、
前記第１他方側ギヤ及び前記第２一方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよく、
前記第１他方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよい。

この構成によれば、各ギヤがある回転方向に回転したとき、第１一方側連結部及び第２一方側連結部は互いに近づき、第１他方側連結部及び第２他方側連結部も互いに近づく。また、各ギヤが当該ある回転方向と逆方向に回転したとき、第１一方側連結部及び第２一方側連結部は互いに離れ、第１他方側連結部及び第２他方側連結部も互いに離れる。これにより、第１伸縮アームの伸縮と第２伸縮アームの伸縮とを同じ種類の動きとすることができる。

また、この構成によれば、第１一方側ギヤ及び第１他方側ギヤの間と、第２一方側ギヤ及び第２他方側ギヤの間とに奇数個の中間ギヤを新たに介在させることによって、第１伸縮アームの伸縮と第２伸縮アームの伸縮とが逆の動きをするように、連動伸縮構造体の構成が変わる。つまり、この構成によれば、連動伸縮構造体の構成を容易に変えることができる。

前記連動伸縮構造体の伸縮動作をシミュレートする本発明の一態様に係るプログラムは、
前記第１伸縮アームの構造に関する第１情報と、前記第２伸縮アームの構造に関する第２情報と、前記連結部材の構造に関する第３情報と、を取得し、
前記第１情報、前記第２情報、及び前記第３情報のうちの一部の情報の変化に応じて、変化した情報以外の前記第１情報、前記第２情報、及び前記第３情報の変化を算出する処理をコンピュータに実行させる。

このプログラムによれば、連動伸縮構造体を疑似的に動作させることができる。よって、連動伸縮構造体の動作を十分に検証して、連動伸縮構造体を製造することができる。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。

図１及び図２に示すように、連動伸縮構造体１は、伸縮アーム２，３と、連結部材４とを備える。伸縮アーム２は、第１伸縮アームの一例である。伸縮アーム３は、第２伸縮アームの一例である。

伸縮アーム２は、８つのクロスユニット２０を備える。伸縮アーム２が備えるクロスユニット２０の数は、８つに限らない。伸縮アーム２は、２～７つのクロスユニット２０で構成されていてもよいし、９つ以上のクロスユニット２０で構成されていてもよい。つまり、伸縮アーム２は複数のクロスユニット２０を備えていればよい。

複数のクロスユニット２０は、互いに列状に連結されている。第１実施形態では、クロスユニット２０Ａが、列状に連結された８つのクロスユニット２０の一端部に位置し、クロスユニット２０Ｂが、列状に連結された８つのクロスユニット２０の他端部に位置している。クロスユニット２０Ａ，２０Ｂの間に、６つのクロスユニット２０が列状に連結されている。

各クロスユニット２０は、２つの剛性部材２１，２２を備える。第１実施形態において、剛性部材２１，２２は、断面が長方形の棒状の部材、言い換えると棒状の四角柱である。剛性部材２１，２２は、互いに同形状である。

なお、剛性部材２１，２２の形状は、棒状の四角柱に限らない。例えば、剛性部材２１，２２は、中空であってもよい。また、例えば、剛性部材２１，２２の断面は、長方形以外の形状、例えば円形であってもよい。また、剛性部材２１，２２は、棒状でなくてもよい。例えば、剛性部材２１，２２は、板状であってもよいし、直方体や球体等の立体的形状であってもよい。また、剛性部材２１，２２は、互いに異なる形状であってもよい。

剛性部材２１，２２は、樹脂で構成されている。なお、剛性部材２１，２２は、樹脂に限らない。例えば、剛性部材２１，２２は、ガラス、磁器、木材、金属等で構成されていてもよい。

剛性部材２１は、３つの連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃを備える。剛性部材２２は、３つの連結部２２ａ，２２ｂ，２２ｃを備える。第１実施形態では、各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、貫通孔である。２つ以上の貫通孔にピン等が貫通されることによって、各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、互いに回動可能に連結される。なお、各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃの連結手段は、前述したような貫通孔及びピンによるものに限らず、公知の種々の手段が採用可能である。

連結部２１ａ，２１ｂは剛性部材２１の両端部に設けられており、連結部２２ａ，２２ｂは剛性部材２２の両端部に設けられている。連結部２１ｃは剛性部材２１の中央部に設けられており、連結部２２ｃは剛性部材２２の中央部に設けられている。なお、各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃの位置は、前記の位置に限らない。例えば、連結部２１ａが剛性部材２１の端部より中央部寄りに設けられていてもよい。

連結部２１ｃ，２２ｃは、互いに連結されている。これにより、剛性部材２１，２２は、連結部２１ｃ、２２ｃにおいて互いに回動可能に連結されている。連結部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂは、他のクロスユニット２０の連結部２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ、または、後述する連結部材４の連結部４１ａ，４２ｂに連結されている。

第１実施形態では、クロスユニット２０Ａの連結部２１ａ，２２ａは、連結部材４の連結部４１ａ，４２ｂに連結されており、クロスユニット２０Ａの連結部２１ｂ，２２ｂは、隣り合うクロスユニット２０の連結部２１ａ，２２ａに連結されている。クロスユニット２０Ａを除く他のクロスユニット２０では、連結部２１ａ，２２ａは、隣り合う２つのクロスユニット２０の一方の連結部２１ｂ，２２ｂと連結されており、連結部２１ｂ，２２ｂは、隣り合う２つのクロスユニット２０の他方の連結部２１ａ，２２ａと連結されている。なお、クロスユニット２０Ｂの連結部２１ｂ，２２ｂは、他のクロスユニット２０と連結されていない。

以上のように構成された伸縮アーム２は、伸縮自在に構成されている。図１には、伸縮アーム２が収縮した状態が示されている。図２には、伸縮アーム２が伸長した状態が示されている。

伸縮アーム３は、８つのクロスユニット３０を備える。伸縮アーム２と同様に、伸縮アーム３が備えるクロスユニット２０の数は、８つに限らない。

複数のクロスユニット３０は、互いに列状に連結されている。第１実施形態では、クロスユニット３０Ａが、列状に連結された８つのクロスユニット３０の一端部に位置し、クロスユニット３０Ｂが、列状に連結された８つのクロスユニット３０の他端部に位置している。クロスユニット３０Ａ，３０Ｂの間に、６つのクロスユニット３０が列状に連結されている。

各クロスユニット３０は、２つの剛性部材３１，３２を備える。第１実施形態において、剛性部材３１，３２は、断面が長方形の棒状の部材、言い換えると棒状の四角柱である。剛性部材３１，３２は、互いに同形状である。なお、剛性部材２１，２２と同様に、剛性部材３１，３２の形状は、棒状の四角柱に限らず、棒状でなくてもよく、互いに異なる形状であってもよい。

第１実施形態において、剛性部材３１，３２は、剛性部材２１，２２と同形状且つ同じ大きさであるが、剛性部材２１，２２と異なる形状であってもよく、異なる大きさであってもよい。

剛性部材３１，３２は、樹脂で構成されている。なお、剛性部材２１，２２と同様に、剛性部材３１，３２は、樹脂に限らない。

剛性部材３１は、３つの連結部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを備える。剛性部材３２は、３つの連結部３２ａ，３２ｂ，３２ｃを備える。第１実施形態では、各連結部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの他の連結部との連結手段は、各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃと同様に貫通孔及びピンによるものである。なお、連結部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの連結手段は、貫通孔及びピンによるものに限らず、公知の種々の手段が採用可能である。

連結部３１ａ，３１ｂは剛性部材３１の両端部に設けられており、連結部３２ａ，３２ｂは剛性部材３２の両端部に設けられている。連結部３１ｃは剛性部材３１の中央部に設けられており、連結部３２ｃは剛性部材３２の中央部に設けられている。なお、各連結部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの位置は、前記の位置に限らない。

連結部３１ｃ，３２ｃは、互いに連結されている。これにより、剛性部材３１，３２は、連結部３１ｃ、３２ｃにおいて互いに回動可能に連結されている。連結部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、他のクロスユニット３０の連結部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ、または、後述する連結部材４の連結部４１ｂ，４２ｂに連結されている。

第１実施形態では、クロスユニット３０Ａの連結部３１ａ，３２ａは、連結部材４の連結部４１ｂ，４２ｂに連結されており、クロスユニット３０Ａの連結部３１ｂ，３２ｂは、隣り合うクロスユニット２０の連結部３１ａ，３２ａに連結されている。クロスユニット３０Ａを除く他のクロスユニット３０では、連結部３１ａ，３２ａは、隣り合う２つのクロスユニット３０の一方の連結部３１ｂ，３２ｂと連結されており、連結部３１ｂ，３２ｂは、隣り合う２つのクロスユニット３０の他方の連結部３１ａ，３２ａと連結されている。なお、クロスユニット３０Ｂの連結部３１ｂ，３２ｂは、他のクロスユニット３０と連結されていない。

以上のように構成された伸縮アーム３は、伸縮自在に構成されている。図１には、伸縮アーム３が伸長した状態が示されている。図２には、伸縮アーム３が収縮した状態が示されている。

連結部材４は、伸縮アーム２，３の間に介在して、伸縮アーム２，３を連結している。連結部材４は、伸縮アーム２のクロスユニット２０Ａ及び伸縮アーム３のクロスユニット３０Ａと連結している。

連結部材４は、２つの剛性部材４１，４２を備える。剛性部材４１は、第１部材の一例である。剛性部材４２は、第２部材の一例である。

第１実施形態において、剛性部材４１，４２は、断面が長方形の棒状の部材、言い換えると棒状の四角柱である。剛性部材４１は、屈曲している。剛性部材４１は、屈曲しておらず真っすぐ延びている。

なお、剛性部材４１，４２の形状は、図１及び図２に示すような形状に限らない。例えば、剛性部材４１，４２は、中空であってもよい。また、例えば、剛性部材４１，４２の断面は、長方形以外の形状、例えば円形であってもよい。また、例えば、剛性部材４１は屈曲していなくてもよいし、剛性部材４２は屈曲していてもよい。また、剛性部材２１，２２は、棒状でなくてもよい。例えば、剛性部材４１，４２は、板状であってもよいし、直方体や球体等の立体的形状であってもよい。また、剛性部材４１，４２は、互いに同じ形状であってもよい。

剛性部材４１，４２は、樹脂で構成されている。なお、剛性部材４１，４２は、樹脂に限らない。例えば、剛性部材４１，４２は、ガラス、磁器、木材、金属等で構成されていてもよい。

剛性部材４１は、３つの連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃを備える。剛性部材４２は、２つの連結部４２ａ，４２ｂを備える。第１実施形態では、各連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂの他の連結部との連結手段は、各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃと同様に貫通孔及びピンによるものである。なお、連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂの連結手段は、貫通孔及びピンによるものに限らず、公知の種々の手段が採用可能である。

連結部４１ａ，４１ｂは剛性部材４１の両端部に設けられており、連結部４２ａ，４２ｂは剛性部材４２の両端部に設けられている。連結部４１ｃは、剛性部材４１の中央部に設けられている。具体的には、連結部４１ｃは、剛性部材４１の屈曲部に設けられている。なお、各連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂの位置は、前記の位置に限らない。例えば、連結部４１ｃは、剛性部材４１の屈曲部以外に設けられていてもよい。また、例えば、連結部４２ｂは、剛性部材４２の端部より中央部寄りに設けられていてもよい。

連結部４１ｃ，４２ａは、互いに連結されている。これにより、剛性部材４１，４２は、連結部４１ｃ、４２ａにおいて互いに回動可能に連結されている。つまり、連結部４１ｃは剛性部材４２と回動可能に連結され、連結部４２ａは剛性部材４１と回動可能に連結される。連結部４１ｃは、第１中間連結部の一例である。連結部４２ａは、第２中間連結部の一例である。

連結部４１ａは、伸縮アーム２の端部に位置するクロスユニット２０Ａの２つの剛性部材２１，２２の一方である剛性部材２１の連結部２１ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４１，２１は、連結部４１ａ，２１ａにおいて互いに回動可能に連結されている。連結部４１ａは、第１一方側連結部の一例である。

連結部４１ｂは、伸縮アーム３の端部に位置するクロスユニット３０Ａの２つの剛性部材３１，３２の一方である剛性部材３１の連結部３１ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４１，３１は、連結部４１ｂ，３１ａにおいて互いに回動可能に連結されている。連結部４１ｂは、第１他方側連結部の一例である。

連結部４２ｂは、伸縮アーム２の端部に位置するクロスユニット２０Ａの２つの剛性部材２１，２２の他方である剛性部材２２の連結部２２ａと、回動可能に連結されている。また、連結部４２ｂは、伸縮アーム３の端部に位置するクロスユニット３０Ａの２つの剛性部材の他方である剛性部材３２の連結部３２ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４１，２２，３２は、連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａにおいて互いに回動可能に連結されている。言い換えると、連結部４２ｂは、剛性部材２２，３２の双方と回動可能に連結されている。連結部４２ｂは、第２一方側連結部及び第２他方側連結部の一例である。つまり、第１実施形態では、第２一方側連結部及び第２他方側連結部は、１つの連結部４２ｂとして兼用されている。

なお、第２一方側連結部及び第２他方側連結部は、異なる連結部であってもよい。このような構成は、第２実施形態において説明される。

前述したように、剛性部材４１は、屈曲した棒形状である。つまり、剛性部材４１は、Ｖ字状である。また、前述したように、剛性部材４１の連結部４１ａ，４１ｂは剛性部材４１の両端部に設けられており、剛性部材４１の連結部４１ｃは、剛性部材４１の中央部に設けられている。つまり、剛性部材４１，４２の回動軸に沿った軸線方向（以下、単に軸線方向と記す。）から見て、連結部４１ａから連結部４１ｃを通って連結部４１ｂに至る仮想線は、Ｖ字状である。剛性部材４１，４２の回動軸は、図１及び図２の紙面に垂直に延びている。つまり、軸線方向は、図１及び図２の紙面に対して垂直な方向である。なお、他図（図１５、図１８、及び図２０～図２３を除く）においても、回動軸の方向及び軸線方向は、図１及び図２と同様に、紙面に対して垂直な方向である。

ここで、軸線方向から見て、連結部４１ａから連結部４１ｃを通って連結部４１ｂに至る仮想線は、Ｖ字状でなく、直線状であってもよい。この場合、図１に示すように、軸線方向から見て、連結部４１ａは、連結部４１ｂ，４１ｃを結ぶ仮想線分Ｌ１から外れた位置にある。つまり、軸線方向から見て、連結部４１ａは、仮想線分Ｌ１から外れた任意の位置をとり得る。

すなわち、前述したように剛性部材４１は任意の形状であり得るところ、連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、前記の条件（軸線方向から見て連結部４１ａが仮想線分Ｌ１から外れた位置にある。）を満たす限りにおいて、剛性部材４１における任意の位置に形成され得る。例えば、剛性部材４１が板状である場合、板状の剛性部材４１における前記の条件を満たす位置に連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃが形成される。

以上のように構成された連動伸縮構造体１は、図１の状態と図２の状態との間で状態遷移可能である。

連動伸縮構造体１が図１に示す状態であるとき、伸縮アーム２は収縮した状態であり、伸縮アーム３は伸長した状態である。図１に示す状態において伸縮アーム２が伸長されると、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向において連結部４１ａ，４２ｂ間の距離が短くなり且つ連結部４１ｂ，４２ｂ間の距離が長くなるように、連結部材４の剛性部材４１，４２の一方が他方に対して相対的に回動する。これにより、伸縮アーム３が収縮する（図２参照）。同様に、図１に示す状態において伸縮アーム３が収縮されると、連結部材４の剛性部材４１，４２の一方が他方に対して前記と同様に回動して、伸縮アーム２が伸長する（図２参照）。

連動伸縮構造体１が図２に示す状態であるとき、伸縮アーム２は伸長した状態であり、伸縮アーム３は収縮した状態である。図２に示す状態において伸縮アーム２が収縮されると、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向において連結部４１ａ，４２ｂ間の距離が長くなり且つ連結部４１ｂ，４２ｂ間の距離が短くなるように、連結部材４の剛性部材４１，４２の一方が他方に対して相対的に回動する。これにより、伸縮アーム３が伸長する（図１参照）。同様に、図２に示す状態において伸縮アーム３が伸長されると、連結部材４の剛性部材４１，４２の一方が他方に対して前記と同様に回動して、伸縮アーム２が収縮する（図１参照）。

第１実施形態の連動伸縮構造体１では、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ｂの間の距離の第１変動率は、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の第２変動率と異なる。伸縮アーム２の伸長に連動して伸縮アーム３が収縮するとき、第１変動率は１より小さく第２変動率は１より大きい。伸縮アーム２の収縮に連動して伸縮アーム３が伸長するとき第１変動率は１より大きく第２変動率は１より小さい。第１実施形態の連動伸縮構造体１では、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とは、反比例している。

なお、第１実施形態の連動伸縮構造体１において、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ｂの間の距離の変動長さが、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動長さと異なっていてもよい。変動率及び変動長さの双方が異なっていてもよいし、変動率及び変動長さの一方のみが異なっていてもよい。

第１実施形態によれば、剛性部材４１，４２が相対的に回動したときに、周方向における連結部４１ａ，４２ｂの間の距離の変動率は、周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの距離の変動率と異なる。そのため、伸縮アーム２の伸縮に連動して、伸縮アーム３に伸縮アーム２とは異なる伸縮をさせることができる。

第１実施形態によれば、剛性部材４２が周方向の一方に回動することによって、伸縮アーム２が伸長し且つ伸縮アーム３が収縮する。一方、剛性部材４２が周方向の他方に回動することによって、伸縮アーム２が収縮し且つ伸縮アーム３が伸長する。つまり、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とを逆の動きとすることができる。

図３は、本発明の第１実施形態の変形例に係る連動伸縮構造体の平面図である。図１に示す構成では、伸縮アーム２と伸縮アーム３とがなす角θは１０８度である。しかし、伸縮アーム２と伸縮アーム３とがなす角は１０８度に限らない。例えば、図３に示すように、伸縮アーム２と伸縮アーム３とがなす角θが６０度であってもよい。

図４は、本発明の第１実施形態の変形例に係る連動伸縮構造体の平面図である。図４に示すように、連結部材４は、クロスユニット２０，３０と同構成であってもよい。詳細には、剛性部材４１，４２は、剛性部材２１，２２と同構成であってもよく、剛性部材３１，３２と同構成であってもよい。なお、図４に示す構成では、伸縮アーム２と伸縮アーム３とがなす角θは９０度である。

第１実施形態及び後述する各実施形態において、連結部材４は、バイメタルを含んでいてもよい。バイメタルは、温度、湿度、水分量、遠赤外線、または放射線により変形するものであり、熱膨張率が異なる２種類の素材が接合されることによって構成されている。例えば、連結部材４の剛性部材４１がバイメタルを含んでいてもよい。この場合、例えば温度が上昇することによって、剛性部材４１が撓む。これにより、連結部４１ａ，４２ｂ間の距離及び連結部４１ｂ，４２ｂ間の距離が変化する。その結果、伸縮アーム２，３が伸縮する。つまり、連結部材４がバイメタルを含む場合、温度等の変化によって、連動伸縮構造体１が状態遷移可能である。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図６は、本発明の第２実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。第２実施形態に係る連動伸縮構造体１Ａが第１実施形態に係る連動伸縮構造体１と異なることは、連結部材４の代わりに連結部材４Ａを備えることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。第１実施形態に係る連動伸縮構造体１との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。

図５及び図６に示すように、連動伸縮構造体１Ａは、連結部材４Ａを備える。連結部材４Ａの剛性部材４１は、連結部材４の剛性部材４１（図１及び図２参照）と同様に、屈曲した棒形状（Ｖ字状）である。また、連結部材４Ａの剛性部材４１では、連結部材４の剛性部材４１と同様に、軸線方向から見て、連結部４１ａから連結部４１ｃを通って連結部４１ｂに至る仮想線は、Ｖ字状である。なお、連結部材４Ａの剛性部材４１における屈曲部分及び当該仮想線の角度は、連結部材４の剛性部材４１の当該角度と異なっているが、当該角度は同じであってもよい。

連結部材４Ａにおいて、剛性部材４２は、剛性部材４１と同様に、屈曲した棒形状（Ｖ字状）である。また、剛性部材４２は、剛性部材４１と同様に任意の形状であり得る。もちろん、剛性部材４１も、第１実施形態と同様に任意の形状であり得る。例えば、図５において、剛性部材４１，４２の屈曲角度は略９０度であるが、剛性部材４１，４２の屈曲角度は９０度に限らず、任意の角度であり得る。なお、剛性部材４１，４２の屈曲角度は、４５度～１００度が好ましい。また、剛性部材４１の屈曲角度は、剛性部材４２の屈曲角度と同一であってもよいし、異なっていてもよい。剛性部材４１，４２の形状、例えば前記の屈曲角度が任意であることは、第１実施形態及び第２実施形態以外の他の実施形態にも当てはまる。

剛性部材４２は、３つの連結部４２ａ，４２ｂ，４２ｃを備える。各連結部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの他の連結部との連結手段は、第１実施形態と同様に貫通孔及びピンによるものであるが、これに限らない。例えば、図５に破線で示すように、連結部４１ｃ，４２ｃの各々がギヤであってもよい。この場合、連結部４１ｃを構成するギヤは、剛性部材４１と一体形成または剛性部材４１に固定されており、連結部４２ｃを構成するギヤは、剛性部材４２と一体形成または剛性部材４２に固定されている。また、連結部４１ｃを構成するギヤと、連結部４２ｃを構成するギヤとは、互いに噛合されている。剛性部材４１，４２は、これらのギヤを介して連結されている。なお、他の実施形態において、このようなギヤを介した連結が採用されてもよい。

連結部材４の連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃと同様に、連結部材４Ａの連結部４２ａ，４２ｂは剛性部材４２の両端部に設けられており、連結部材４Ａの連結部４２ｃは、剛性部材４１の中央部に設けられている。つまり、軸線方向から見て、連結部４２ａから連結部４２ｃを通って連結部４２ｂに至る仮想線は、Ｖ字状である。なお、連結部材４の連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃと同様に、連結部材４Ａの各連結部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの位置は、前記の位置に限らない。

連結部４２ｃは、剛性部材４１の連結部４１ｃと互いに連結されている。これにより、剛性部材４１，４２は、連結部４１ｃ、４２ｃにおいて互いに回動可能に連結されている。第２実施形態において、連結部４２ｃは、第２中間連結部に相当する。

連結部４２ａは、伸縮アーム２の端部に位置するクロスユニット２０Ａの２つの剛性部材２１，２２の他方である剛性部材２２の連結部２２ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４２，２２は、連結部４２ａ，２２ａにおいて互いに回動可能に連結されている。第２実施形態において、連結部４２ａは、第２一方側連結部に相当する。

連結部４２ｂは、伸縮アーム３の端部に位置するクロスユニット３０Ａの２つの剛性部材３１，３２の他方である剛性部材３２の連結部３２ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４２，３２は、連結部４２ｂ，３２ａにおいて互いに回動可能に連結されている。第２実施形態において、連結部４２ｂは、第２他方側連結部に相当する。

軸線方向から見て、剛性部材４１の連結部４１ａ，４１ｂ及び剛性部材４２の連結部４２ａ，４２ｂは、以下に説明するような位置関係である。

図５に示すように、軸線方向から見て、連結部４１ａ，４１ｂは、連結部４１ｃを通る仮想線Ｌ２の一方側に位置し、連結部４２ａ，４２ｂは、仮想線Ｌ２の他方側に位置する。仮想線Ｌ２は、図５に一点鎖線で示されており、中間仮想線の一例である。つまり、連結部４１ａから連結部４１ｃを通って連結部４１ｂに至る仮想線と、連結部４２ａから連結部４２ｃを通って連結部４２ｂに至る仮想線とは、連結部４１ｃ，４２ｃで接触するのみで、互いに交差していない。

また、連結部４１ａは、連結部４１ｂ，４１ｃ，４２ａを通る仮想線Ｌ３に対して連結部４２ｂの反対側に位置する。また、連結部４２ａは、連結部４２ｂ，４２ｃ，４１ａを通る仮想線Ｌ４に対して連結部４１ｂの反対側に位置する。仮想線Ｌ３は、図５に一点鎖線で示されており、第１仮想線の一例である。仮想線Ｌ４は、図５に破線で示されており、第２仮想線の一例である。

以上のように構成された連動伸縮構造体１Ａは、図５の状態と図６の状態との間で状態遷移可能である。図５の状態と図６の状態との間での状態遷移は、第１実施形態における図１の状態と図２の状態との間での状態遷移と同様である。

つまり、連結部材４Ａの剛性部材４１,４２が回動することによって、伸縮アーム２，３は互いに連動して伸縮する。詳細には、伸縮アーム２の伸長に連動して伸縮アーム３が収縮する。また、伸縮アーム２の収縮に連動して伸縮アーム３が伸長する。また、伸縮アーム３の伸長に連動して伸縮アーム２が収縮する。また、伸縮アーム３の収縮に連動して伸縮アーム２が伸長する。

第１実施形態の連動伸縮構造体１と同様に、連動伸縮構造体１Ａでは、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動率は、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動率と異なる。また、第１実施形態の連動伸縮構造体１と同様に、連動伸縮構造体１Ａでは、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とは、反比例している。また、第２実施形態の連動伸縮構造体１Ａにおいて、前記周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動長さが、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動長さと異なっていてもよいことも、第１実施形態の連動伸縮構造体１と同様である。

第２実施形態によれば、連結部４１ａ，４２ａが近づくように、剛性部材４１，４２が相対的に回動すると、連結部４１ｂ，４２ｂは互いに離れる。これにより、伸縮アーム２が伸長し且つ伸縮アーム３が収縮する。一方、連結部４１ａ，４２ａが互いに離れるように、剛性部材４１，４２が回動すると、連結部４１ｂ，４２ｂは互いに近づく。これにより、伸縮アーム２が収縮し且つ伸縮アーム３が伸長する。つまり、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とを逆の動きとすることができる。

図７は、本発明の第２実施形態の変形例に係る連動伸縮構造体の平面図である。前述したように、伸縮アーム２のクロスユニット２０の剛性部材２１，２２の形状、伸縮アーム３のクロスユニット３０の剛性部材３１，３２の形状、及び連結部材４，４Ａの剛性部材４１，４２の形状は、任意である。よって、図７に示すように、軸線方向から見て、剛性部材２１，２２，３１，３２，４１，４２が湾曲した形状であってもよい。なお、第２実施形態以外の実施形態においても、連動伸縮構造体が備える剛性部材が湾曲した形状であってもよいことは、言うまでもない。

＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図９は、本発明の第３実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。第３実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｂが第１実施形態に係る連動伸縮構造体１と異なることは、連動伸縮構造体１Ｂが環状に構成されていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。第１実施形態に係る連動伸縮構造体１との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。

図８に示すように、連動伸縮構造体１Ｂは、３つの伸縮アーム２と、３つの伸縮アーム３と、６つの連結部材４とを備える。３つの伸縮アーム２と３つの伸縮アーム３とが連結部材４を介して交互に連結されている。これにより、連動伸縮構造体１Ｂは、環状に構成されている。

連動伸縮構造体１Ｂは、図８の状態と図９の状態との間で状態遷移可能である。

連動伸縮構造体１Ｂが図８に示す状態であるとき、伸縮アーム２は伸長した状態であり、伸縮アーム３は収縮した状態である。図８に示す状態において伸縮アーム２が収縮されると、伸縮アーム３が伸長する（図９参照）。同様に、図８に示す状態において伸縮アーム３が伸長されると、伸縮アーム２が収縮する（図９参照）。

連動伸縮構造体１Ｂが図９に示す状態であるとき、伸縮アーム２は収縮した状態であり、伸縮アーム３は伸長した状態である。図９に示す状態において伸縮アーム２が伸長されると、伸縮アーム３が収縮する（図８参照）。同様に、図９に示す状態において伸縮アーム３が収縮されると、伸縮アーム２が伸長する（図８参照）。

第３実施形態によれば、剛性部材４１，４２が回動することによって、環状に構成された連動伸縮構造体１Ｂの姿勢を変えることができる。

伸縮アーム２，３及び連結部材４Ａの数は、前記の数に限らない。例えば、連動伸縮構造体１Ｂは、４つの伸縮アーム２と、４つの伸縮アーム３と、８つの連結部材４とを備えていてもよい。また、例えば、連動伸縮構造体１Ｂは、１つの伸縮アーム２と、１つの伸縮アーム３と、２つの連結部材４とを備えていてもよい。つまり、連動伸縮構造体１Ｂは、少なくとも１つの伸縮アーム２と、少なくとも１つの伸縮アーム３と、複数の連結部材４とを備えている。

図８及び図９では、連動伸縮構造体１Ｂは、連結部材４を備えているが、連結部材４の代わりに、連結部材４Ａまたは後述する連結部材４Ｂ～４Ｆを備えていてもよい。また、連動伸縮構造体１Ｂは、複数種類の連結部材を備えていてもよい。例えば、複数の連結部材の一部が連結部材４Ａで、残りが連結部材４であってもよい。

第３実施形態では、複数の伸縮アーム２，３が連結部材を介して互いに連結されることによって、環状となっている構成が説明された。しかし、連動伸縮構造体は、複数の伸縮アーム２，３が連結部材を介して互いに連結されることによって、環状以外の様々な形状となり得る。

＜第４実施形態＞
図１０は、本発明の第４実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図１１は、本発明の第４実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。第４実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｃが第２実施形態に係る連動伸縮構造体１Ａと異なることは、連結部材４Ａの代わりに連結部材４Ｃを備えることである。以下、第２実施形態との相違点が説明される。第２実施形態に係る連動伸縮構造体１Ａとの共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。

図１０及び図１１に示すように、連動伸縮構造体１Ｃは、連結部材４Ｃを備える。以下に説明するように、連結部材４Ｃは、クロスユニット２０，３０と概ね同構成である。

連結部材４Ｃの剛性部材４１，４２は、クロスユニット２０，３０の剛性部材２１，２２，３１，３２と同様に、棒状の四角柱である。なお、剛性部材４１，４２は、剛性部材２１，２２，３１，３２と同様に、棒状の四角柱以外の形状であってもよい。

第２実施形態の連結部材４Ａと同様に、連結部材４Ｃにおいて、剛性部材４１は連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃを備え、剛性部材４２は連結部４２ａ，４２ｂ，４２ｃを備える。

クロスユニット２０，３０の連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃと同様に、連結部材４Ｃにおいて、連結部４１ａ，４１ｂは剛性部材４１の両端部に設けられており、連結部４１ｃは、剛性部材４１の中央部に設けられている。同様に、連結部材４Ｃにおいて、連結部４２ａ，４２ｂは剛性部材４２の両端部に設けられており、連結部４２ｃは、剛性部材４２の中央部に設けられている。なお、第４実施形態において、クロスユニット２０は、クロスユニット３０と異なる大きさであるが、クロスユニット３０と同じ大きさであってもよい。また、第４実施形態において、クロスユニット２０は、クロスユニット３０と同形状であるが、クロスユニット３０と異なる形状であってもよい。

連結部４１ｃ，４２ｃは、互いに連結されている。これにより、剛性部材４１，４２は、連結部４１ｃ、４２ｃにおいて互いに回動可能に連結されている。第４実施形態において、連結部４１ｃは第１中間連結部に相当し、連結部４２ｃは第２中間連結部に相当する。

連結部４１ａは、伸縮アーム２の端部に位置するクロスユニット２０Ａの２つの剛性部材２１，２２の一方である剛性部材２１の連結部２１ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４１，２１は、連結部４１ａ，２１ａにおいて互いに回動可能に連結されている。第４実施形態において、連結部４１ａは、第１一方側連結部に相当する。

連結部４１ｂは、伸縮アーム３の端部に位置するクロスユニット３０Ａの２つの剛性部材３１，３２の一方である剛性部材３２の連結部３２ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４１，３２は、連結部４１ｂ，３２ａにおいて互いに回動可能に連結されている。第４実施形態において、連結部４１ｂは、第１他方側連結部に相当する。

連結部４２ａは、伸縮アーム２の端部に位置するクロスユニット２０Ａの２つの剛性部材２１，２２の他方である剛性部材２２の連結部２２ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４２，２２は、連結部４２ａ，２２ａにおいて互いに回動可能に連結されている。第４実施形態において、連結部４２ａは、第２一方側連結部に相当する。

連結部４２ｂは、伸縮アーム３の端部に位置するクロスユニット３０Ａの２つの剛性部材３１，３２の他方である剛性部材３１の連結部３１ａと、回動可能に連結されている。これにより、剛性部材４２，３１は、連結部４２ｂ，３１ａにおいて互いに回動可能に連結されている。第４実施形態において、連結部４２ｂは、第２他方側連結部に相当する。

図１０に示すように、軸線方向から見て、連結部４１ｃを介して連結部４１ａ，４１ｂを結ぶ第１仮想線分Ｌ５と、連結部４２ｃを介して連結部４２ａ，４２ｂを結ぶ第２仮想線分Ｌ６とは交差している。

また、軸線方向から見て、連結部４１ａと連結部４１ｃとの距離Ｄ１は、連結部４１ｂと連結部４１ｃとの距離Ｄ２より長く、且つ、連結部４２ａと連結部４２ｃとの距離Ｄ３は、連結部４２ｂと連結部４２ｃとの距離Ｄ４より長い。

伸縮アーム２，３のクロスユニット２０，３０の各連結部の間の距離は、連結部材４Ｃにおける連結部４１ａ，４２ａの間の距離と、連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離とに応じて設定され得る。図１０及び図１１に示す構成では、連結部４１ａ，４２ａの間の距離が、連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離より長いことに応じて、クロスユニット２０の各連結部の間の距離が、クロスユニット３０の各連結部の間の距離より長くされている。これにより、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動長さは、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動長さより長くなる。第４実施形態の連動伸縮構造体１Ｃでは、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とは、正比例している。

以上のように構成された連動伸縮構造体１Ｃは、図１０の状態と図１１の状態との間で状態遷移可能である。

連動伸縮構造体１Ｃが図１０に示す状態であるとき、伸縮アーム２，３は伸長した状態である。図１０に示す状態において伸縮アーム２，３の一方が収縮されると、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向において連結部４１ａ，４２ａ間の距離が長くなり且つ連結部４１ｂ，４２ｂ間の距離が長くなるように、剛性部材４１，４２の少なくとも一方が回動する。これにより、伸縮アーム２，３の他方が収縮する（図１１参照）。

連動伸縮構造体１Ｃが図１１に示す状態であるとき、伸縮アーム２，３は収縮した状態である。図１１に示す状態において伸縮アーム２，３の一方が伸長されると、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向において連結部４１ａ，４２ａ間の距離が短くなり且つ連結部４１ｂ，４２ｂ間の距離が短くなるように、剛性部材４１，４２の少なくとも一方が回動する。これにより、伸縮アーム２，３の他方が伸長する（図１０参照）。

前述したように、第４実施形態の連動伸縮構造体１Ｃでは、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動長さは、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動長さより長い。

なお、図１０に示す構成では、距離Ｄ１が距離Ｄ２より長く且つ距離Ｄ３が距離Ｄ４より長いが、距離Ｄ１が距離Ｄ２より長く且つ距離Ｄ３が距離Ｄ４以下であってもよいし、距離Ｄ３が距離Ｄ４より長く且つ距離Ｄ１が距離Ｄ２以下であってもよい。但し、距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の相対的な長短にかかわらず、以下の条件を満たす。つまり、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方が、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方と異なっている。

第４実施形態では、軸線方向から見て、連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃは一直線上にあり、連結部４２ａ，４２ｂ，４２ｃは一直線上にある。しかし、連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃは一直線上になくてもよく、連結部４２ａ，４２ｂ，４２ｃは一直線上になくてもよい。このような例は、第５実施形態において説明される。

第４実施形態によれば、伸縮アーム２の伸長に連動して伸縮アーム３は伸長し、伸縮アーム２の収縮に連動して伸縮アーム３は収縮する。ここで、第４実施形態によれば、連結部４１ａ，４２ａの間の距離を、連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離より大きくすることができる。これにより、伸縮アーム２の伸縮時の変動長さを、伸縮アーム３の伸縮時の変動長さより大きくすることができる。

＜第５実施形態＞
図１２は、本発明の第５実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図１３は、本発明の第５実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。第５実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｄが第４実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｃと異なることは、連結部材４Ｃの代わりに連結部材４Ｄを備えることである。以下、第４実施形態との相違点が説明される。第４実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｃとの共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。

図１２及び図１３に示すように、連動伸縮構造体１Ｄは、連結部材４Ｄを備える。連結部材４Ｄは、連結部材４Ｃと概ね同構成であるが、以下の点において相違する。

連結部材４Ｄの剛性部材４１，４２は、屈曲している。なお、前述した実施形態と同様に、剛性部材４１，４２の形状は、図１２及び図１３に示す形状に限らない。

軸線方向から見て、連結部４１ｃを介して連結部４１ａ，４１ｂを結ぶ第１仮想線分Ｌ７と、連結部４２ｃを介して連結部４２ａ，４２ｂを結ぶ第２仮想線分Ｌ８とは交差している。この点、第１仮想線分Ｌ５と第２仮想線分Ｌ６とが交差している第４実施形態と同様である。しかし、第５実施形態では、軸線方向から見て、第１仮想線分Ｌ７及び第２仮想線分Ｌ８はＶ字状である点において、連動伸縮構造体１Ｄは連動伸縮構造体１Ｃと相違する。

軸線方向から見て、第１仮想線分Ｌ７のＶ字と、第２仮想線分Ｌ８のＶ字とは、互いに反対を向いている。これにより、軸線方向から見て、連結部４１ａ，４２ａが互いに近づく一方、連結部４１ｂ，４２ｂが互いに遠ざかっている。その結果、軸線方向から見て、連結部４１ａ，４２ａの間の距離が、連結部４２ｂ，４２ｂの間の距離より短くなっている。

以上のように構成された連動伸縮構造体１Ｄは、図１２の状態と図１３の状態との間で状態遷移可能である。図１２の状態と図１３の状態との間での状態遷移は、第４実施形態における図１０の状態と図１１の状態との間での状態遷移と同様である。

つまり、連結部材４Ｄの剛性部材４１,４２が回動することによって、伸縮アーム２，３は互いに連動して伸縮する。詳細には、伸縮アーム２の伸長に連動して伸縮アーム３が伸長する。また、伸縮アーム２の収縮に連動して伸縮アーム３が収縮する。また、伸縮アーム３の伸長に連動して伸縮アーム２が伸長する。また、伸縮アーム３の収縮に連動して伸縮アーム２が収縮する。

第４実施形態の連動伸縮構造体１Ｃと同様に、連動伸縮構造体１Ｄでは、剛性部材４１，４２が回動したときに、剛性部材４１，４２の回動軸の周りの周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動長さは、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動長さと異なる。第５実施形態の連動伸縮構造体１Ｄにおいて、前記周方向における連結部４１ａ，４２ａの間の距離の変動長さ及び変動率が、前記周方向における連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離の変動長さ及び変動率と異なっているが、変動長さ及び変動率の一方のみが異なっていてもよい。第４実施形態の連動伸縮構造体１Ｃと同様に、連動伸縮構造体１Ｄでは、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とは、正比例している。

第５実施形態では、軸線方向から見て、第１仮想線分Ｌ７及び第２仮想線分Ｌ８の双方がＶ字状であったが、第１仮想線分Ｌ７及び第２仮想線分Ｌ８の一方のみがＶ字状であってもよい。この場合であっても、軸線方向から見て、連結部４１ａ，４２ａの間の距離を、連結部４２ｂ，４２ｂの間の距離より短くまたは長くすることができる。

第５実施形態では、軸線方向から見て、連結部４１ａと連結部４１ｃとの距離は、連結部４１ｂと連結部４１ｃとの距離と同じであり、連結部４２ａと連結部４２ｃとの距離は、連結部４２ｂと連結部４２ｃとの距離と同じである。しかし、第４実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｃと同様に、これらの距離が異なっていてもよい。

第５実施形態によれば、伸縮アーム２の伸長に連動して伸縮アーム３は伸長し、伸縮アーム２の収縮に連動して伸縮アーム３は収縮する。ここで、第５実施形態によれば、連結部４１ａ，４２ａの間の距離と、連結部４１ｂ，４２ｂの間の距離とを、異なる距離とすることができる。これにより、伸縮アーム２の伸縮時の変動長さと、伸縮アーム３の伸縮時の変動長さとを、互いに相違させることができる。

＜第６実施形態＞
図１４は、本発明の第６実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図１５は、本発明の第６実施形態に係る連動伸縮構造体の正面図である。図１６は、本発明の第６実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。

第６実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｅが第５実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｄと異なることは、連結部材４Ｄの代わりに連結部材４Ｅを備えることである。以下、第５実施形態との相違点が説明される。第５実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｄとの共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。

図１４に示すように、連動伸縮構造体１Ｅは、連結部材４Ｅを備える。

連結部材４Ｅの剛性部材４１は、一方側部材４１１と、他方側部材４１２とを備える。一方側部材４１１は、第１一方側部材の一例である。他方側部材４１２は、第１他方側部材の一例である。一方側部材４１１は、連結部４１ａを有する。他方側部材４１２は、連結部４１ｂを有する。連結部４１ａ，４１ｂは、第５実施形態の連動伸縮構造体１Ｄと同様にして、クロスユニット２０Ａ，３０Ａの連結部２１ａ，３２ａと回動可能に連結されている。

一方側部材４１１には、ギヤ４１１Ａが固定されている。ギヤ４１１Ａは、第１一方側ギヤの一例である。他方側部材４１２には、ギヤ４１２Ａが固定されている。ギヤ４１２Ａは、第１他方側ギヤの一例である。連結部４１ｃは、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａを備える。つまり、連結部４１ｃは、一方側部材４１１及び他方側部材４１２の双方に設けられている。

連結部材４Ｅの剛性部材４２は、一方側部材４２１と、他方側部材４２２とを備える。一方側部材４２１は、第２一方側部材の一例である。他方側部材４２２は、第２他方側部材の一例である。一方側部材４２１は、連結部４２ａを有する。他方側部材４２２は、連結部４２ｂを有する。連結部４２ａ，４２ｂは、第５実施形態の連動伸縮構造体１Ｄと同様にして、クロスユニット２０Ａ，３０Ａの連結部２２ａ，３１ａと回動可能に連結されている。

一方側部材４２１には、ギヤ４２１Ａが固定されている。ギヤ４２１Ａは、第２一方側ギヤの一例である。他方側部材４２２には、ギヤ４２２Ａが固定されている。ギヤ４２２Ａは、第２他方側ギヤの一例である。連結部４２ｃは、ギヤ４２１Ａ，４２２Ａを備える。つまり、連結部４２ｃは、一方側部材４２１及び他方側部材４２２の双方に設けられている。

図１５に示すように、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａは、固定ピン６によって板部材５に回動可能に支持されている。なお、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａを支持するための構成は、固定ピン６及び板部材５の構成に限らず、公知の種々の構成が採用可能である。

図１４に示すように、ギヤ４１１Ａ，４２１Ａは互いに噛合されており、ギヤ４１１Ａ，４２２Ａは互いに噛合されている。また、ギヤ４１２Ａ，４２１Ａは互いに噛合されており、ギヤ４１２Ａ，４２２Ａは互いに噛合されている。これにより、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａが回転することによって、連結部材４Ｅの剛性部材４１，４２は、連結部材４Ｄの剛性部材４１，４２と同様に動作する。

以上のように構成された連動伸縮構造体１Ｅは、図１４の状態と図１６の状態との間で状態遷移可能である。図１４の状態と図１６の状態との間での状態遷移は、第５実施形態における図１３の状態と図１２の状態との間での状態遷移と同様である。

図１４に示す構成では、各ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａは、直接噛合されている。しかし、各ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａの間に、偶数個のギヤが介在されていてもよい。詳細には、ギヤ４１１Ａ，４２１Ａは偶数個のギヤを介して互いに噛合されており、ギヤ４１１Ａ，４２２Ａは偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよい。また、ギヤ４１２Ａ，４２１Ａは偶数個のギヤを互いに噛合されており、ギヤ４１２Ａ，４２２Ａは偶数個のギヤを互いに噛合されていてもよい。なお、前記の「直接噛合されている」とは、「０個（偶数個）のギヤを介して互いに噛合されている」との意味にも捉えられる。

第６実施形態によれば、各ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａがある回転方向に回転したとき、連結部４１ａ，４２ａは互いに近づき、連結部４１ｂ，４２ｂも互いに近づく。また、各ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａが当該ある回転方向と逆方向に回転したとき、連結部４１ａ，４２ａは互いに離れ、４１ｂ，４２ｂも互いに離れる。これにより、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とを同じ種類の動きとすることができる。

また、第６実施形態によれば、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａの間と、ギヤ４２１Ａ，４２２Ａの間とに奇数個の中間ギヤを新たに介在させることによって、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とが逆の動きをするように、連動伸縮構造体１Ｅの構成を後述する第７実施形態の連動伸縮構造体１Ｆと同様の構成に変えることができる。つまり、第６実施形態によれば、連動伸縮構造体１Ｅの構成を容易に変えることができる。

＜第７実施形態＞
図１７は、本発明の第７実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。図１８は、本発明の第７実施形態に係る連動伸縮構造体の正面図である。図１９は、本発明の第７実施形態に係る連動伸縮構造体の平面図である。

第７実施形態に係る連動伸縮構造体１Ｆが第２実施形態に係る連動伸縮構造体１Ａと異なることは、連結部材４Ａの代わりに連結部材４Ｆを備えることである。以下、第２実施形態との相違点が説明される。第２実施形態に係る連動伸縮構造体１Ａとの共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。

図１７に示すように、連動伸縮構造体１Ｆは、連結部材４Ｆを備える。

連結部材４Ｆの剛性部材４１は、一方側部材４１１と、他方側部材４１２とを備える。一方側部材４１１は、第１一方側部材の一例である。他方側部材４１２は、第１他方側部材の一例である。一方側部材４１１は、連結部４１ａを有する。他方側部材４１２は、連結部４１ｂを有する。連結部４１ａ，４１ｂは、第２実施形態の連動伸縮構造体１Ａと同様にして、クロスユニット２０Ａ，３０Ａの連結部２１ａ，３１ａと回動可能に連結されている。

一方側部材４１１には、ギヤ４１１Ａが固定されている。ギヤ４１１Ａは、第１一方側ギヤの一例である。他方側部材４１２には、ギヤ４１２Ａが固定されている。ギヤ４１２Ａは、第１他方側ギヤの一例である。連結部４１ｃは、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａを備える。つまり、連結部４１ｃは、一方側部材４１１及び他方側部材４１２の双方に設けられている。また、連結部４１ｃは、ギヤ４１Ａを更に備えている。ギヤ４１Ａは、第１中間ギヤの一例である。

連結部材４Ｆの剛性部材４２は、一方側部材４２１と、他方側部材４２２とを備える。一方側部材４２１は、第２一方側部材の一例である。他方側部材４２２は、第２他方側部材の一例である。一方側部材４２１は、連結部４２ａを有する。他方側部材４２２は、連結部４２ｂを有する。連結部４２ａ，４２ｂは、第２実施形態の連動伸縮構造体１Ａと同様にして、クロスユニット２０Ａ，３０Ａの連結部２２ａ，３２ａと回動可能に連結されている。

一方側部材４２１には、ギヤ４２１Ａが固定されている。ギヤ４２１Ａは、第２一方側ギヤの一例である。他方側部材４２２には、ギヤ４２２Ａが固定されている。ギヤ４２２Ａは、第２他方側ギヤの一例である。連結部４２ｃは、ギヤ４２１Ａ，４２２Ａを備える。つまり、連結部４２ｃは、一方側部材４２１及び他方側部材４２２の双方に設けられている。また、連結部４２ｃは、ギヤ４２Ａを更に備えている。ギヤ４２Ａは、第２中間ギヤの一例である。

図１８に示すように、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４１Ａ，４２１Ａ，４２２Ａ，４２Ａは、固定ピン６によって板部材５に回動可能に支持されている。なお、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４１Ａ，４２１Ａ，４２２Ａ，４２Ａを支持するための構成は、固定ピン６及び板部材５の構成に限らず、公知の種々の構成が採用可能である。

図１７に示すように、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａはギヤ４１Ａを介して互いに噛合されており、ギヤ４２１Ａ，４２２Ａはギヤ４２Ａを介して互いに噛合されている。また、ギヤ４１１Ａ，４２１Ａは互いに噛合されており、ギヤ４１２Ａ，４２２Ａは互いに噛合されている。これにより、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａ，４１Ａ，４２１Ａ，４２２Ａ，４２Ａが回転することによって、連結部材４Ｆの剛性部材４１，４２は、連結部材４Ａの剛性部材４１，４２と同様に動作する。

以上のように構成された連動伸縮構造体１Ｆは、図１７の状態と図１９の状態との間で状態遷移可能である。図１７の状態と図１９の状態との間での状態遷移は、第２実施形態における図６の状態と図５の状態との間での状態遷移と同様である。

図１７に示す構成では、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａは１個のギヤ４１Ａを介して噛合されており、ギヤ４２１Ａ，４２２Ａは１個のギヤ４２Ａを介して互いに噛合されている。しかし、ギヤ４１１Ａ，４１２Ａの間及びギヤ４２１Ａ，４２２Ａの間に介在されるギヤの数は、奇数個であればよく１個に限らない。

また、図１７に示す構成では、ギヤ４１１Ａ，４２１Ａは直接噛合されており、ギヤ４１２Ａ，４２２Ａは直接噛合されている。しかし、ギヤ４１１Ａ，４２１Ａの間及びギヤ４１２Ａ，４２２Ａの間に、偶数個のギヤが介在されていてもよい。詳細には、ギヤ４１１Ａ，４２１Ａは偶数個のギヤを介して互いに噛合されており、ギヤ４１２Ａ，４２２Ａは偶数個のギヤを介して互いに噛合されていてもよい。なお、前記の「直接噛合されている」とは、「０個（偶数個）のギヤを介して互いに噛合されている」との意味にも捉えられる。

第７実施形態によれば、各ギヤ４１Ａ，４１１Ａ，４１２Ａ，４２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａがある回転方向に回転したとき、連結部４１ａ，４２ａは互いに近づき、連結部４１ｂ，４２ｂは互いに離れる。また、各ギヤ４１Ａ，４１１Ａ，４１２Ａ，４２Ａ，４２１Ａ，４２２Ａが当該ある回転方向と逆方向に回転したとき、連結部４１ａ，４２ａは互いに離れ、連結部４１ｂ，４２ｂは互いに近づく。これにより、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とを逆の動きとすることができる。

また、第７実施形態によれば、ギヤ４１Ａ，４２Ａを取り除くまたはギヤ４１Ａ，４２Ａをそれぞれ偶数個とすることによって、伸縮アーム２の伸縮と伸縮アーム３の伸縮とが同じ種類の動きをするように、連動伸縮構造体１Ｆを前述した第６実施形態の連動伸縮構造体１Ｅと同様に構成に変えることができる。つまり、第７実施形態によれば、連動伸縮構造体１Ｆの構成を容易に変えることができる。

＜プログラム＞
以上説明した連動伸縮構造体は、コンピュータ上でシミュレーション可能である。

図２０は、連動伸縮構造体の伸縮動作をシミュレートするためのハードウェア構成を例示するブロック図である。当該ハードウェア構成は、シミュレーション装置１００と、入力部２００と、表示部３００とを含んでいる。

シミュレーション装置１００は、演算装置であり、例えばデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン等である。

入力部２００は、ユーザによって入力を受け付け、入力に応じた信号をシミュレーション装置１００へ送る。入力部２００は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等である。

表示部３００は、シミュレーション装置１００から取得した信号に応じた画像を画面に表示させるものであり、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等である。なお、シミュレーション装置１００、入力部２００、表示部３００は、別体であってもよいし、一体であってもよい。例えば、シミュレーション装置１００がラップトップコンピュータやスマートフォンである場合、シミュレーション装置１００は、入力部２００及び表示部３００と一体に構成される。

シミュレーション装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１３０と、信号入力部１４０と、信号出力部１５０とを備える。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算を実行する部分である。

記憶部１２０は、連動伸縮構造体の伸縮動作のシミュレーションを実現するために必要なプログラム及びデータを含む種々の情報を記録する記録媒体である。記憶部１２０は、例えば、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの半導体メモリ装置、ハードディスク等の磁気記憶装置、その他の記憶デバイス単独で又はそれらを適宜組み合わせて実現される。記憶部１２０は、種々の情報を一時的に記憶する高速動作可能なＳＲＡＭ、ＤＲＡＭなどの揮発性メモリを含んでもよい。

制御部１１０が、記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することにより、後述されるシミュレーションが実行される。なお、プログラムは、記憶部１２０に記憶されたものに限らず、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによって構成されていてもよい。

通信インタフェース１３０は、シミュレーション装置１００と外部機器との通信を可能にするものであればよい。通信インタフェース１３０は、様々な態様で実現可能である。例えば、通信インタフェース１３０は、外部機器と有線で接続する態様であってもよいし、外部機器と無線で通信接続する態様であってもよい。有線接続の通信インタフェース１３０としては、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（イーサネット：登録商標）規格に基づく有線ＬＡＮ、又は、光ファイバーケーブルを用いた有線接続などがある。無線接続の通信インタフェース１３０としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１対応の無線ＬＡＮ、第３世代移動通信システム（通称３Ｇ）、第４世代移動通信システム（通称４Ｇ）、第５世代移動通信システム（通称５Ｇ）等がある。

信号入力部１４０は、入力部２００からの信号を取得し、制御部１１０や記憶部１２０に出力する。シミュレーション装置１００が、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムやデータを読み取る機能を有する場合、信号入力部１４０は、当該読み取り機能を実現するための媒体リーダを含む。

信号出力部１５０は、制御部１１０から命令に応じて、信号を表示部３００へ出力する。

図２１は、連動伸縮構造体の伸縮動作のシミュレーションを説明するためのフローチャートである。以下、図２１が参照されつつ、連動伸縮構造体の伸縮動作のシミュレーションが説明される。

最初に、シミュレーション装置１００の信号入力部１４０は、外部機器、媒体リーダに装着された記録媒体、及び入力部２００等から、連動伸縮構造体に関する情報を取得する（Ｓ１０）。外部機器からの情報は、通信インタフェース１３０を介して取得される。

連動伸縮構造体に関する情報は、少なくとも第１情報、第２情報、及び第３情報を含む。

第１情報は、伸縮アーム２の構造に関する情報である。伸縮アーム２の構造に関する情報は、例えば、伸縮アーム２を構成する各クロスユニット２０における各剛性部材２１，２２の各連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃの座標を示すデータである。伸縮アーム２の構造に関する情報として、前記の座標に加えて、各剛性部材２１，２２の形状に関する情報（例えば、前記座標の座標系において各剛性部材２１，２２が占有する部分の座標）を更に含んでいてもよい。

第２情報は、伸縮アーム３の構造に関する情報である。伸縮アーム３の構造に関する情報は、例えば、伸縮アーム３を構成する各クロスユニット３０における各剛性部材３１，３２の各連結部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃの座標を示すデータである。伸縮アーム３の構造に関する情報として、前記の座標に加えて、各剛性部材３１，３２の形状に関する情報（例えば、前記座標の座標系において各剛性部材３１，３２が占有する部分の座標）を更に含んでいてもよい。

第３情報は、連結部材４の構造に関する情報である。連結部材４の構造に関する情報は、例えば、連結部材４を構成する各剛性部材４１，４２の各連結部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃの座標を示すデータである。連結部材４の構造に関する情報として、前記の座標に加えて、各剛性部材４１，４２の形状に関する情報（例えば、前記座標の座標系において各剛性部材４１，４２が占有する部分の座標）を更に含んでいてもよい。

伸縮アーム２、伸縮アーム３、及び連結部材４の構造に関する情報は、前述したような座標に限らず、公知の種々の情報が採用可能である。例えば、これらの情報は、行列データ、ベクトルデータ等によって形成されていてもよい。

信号入力部１４０は、取得した情報を制御部１１０へ出力する。制御部１１０は、信号入力部１４０から受け取った情報（以下、新情報と記す。）を、既に記憶部１２０に記憶されている情報（以下、旧情報と記す。）と比較する。

旧情報が記憶部１２０に記憶されていない場合（Ｓ２０：ｎｏ）、制御部１１０は、新情報を信号出力部１５０へ出力すると共に、新情報を表示部３００に表示する旨の命令を信号出力部１５０へ出力する（Ｓ４０）。また、制御部１１０は、新情報を記憶部１２０へ出力して記憶部１２０に記憶する。この新情報は、次回のステップＳ２０の実行時に旧情報となる。なお、制御部１１０が新情報を記憶部１２０へ出力する代わりに、信号入力部１４０が取得した情報を記憶部１２０へ直接送ってもよい。

旧情報が記憶部１２０に記憶されている場合（Ｓ２０：ｙｅｓ）、制御部１１０は、新情報及び旧情報に基づいて、以下に詳述するように、変更後情報を算出する（Ｓ３０）。

制御部１１０は、新情報と旧情報とを比較する。新情報の旧情報からの変化に応じて、新情報のうち、旧情報から変化した情報以外の情報の変化を算出する。当該算出は、予め設定された算出式に基づいて実行される。算出式は、例えば、前述したような連動伸縮構造体の各連結部の回動動作を実現するような行列式等である。

制御部１１０は、算出した変更後情報を信号出力部１５０へ出力すると共に、変更後情報に応じた信号を表示部３００に表示する旨の命令を信号出力部１５０へ出力する（Ｓ４
０）。

信号出力部１５０は、制御部１１０から命令に応じて、新情報または変更後情報に応じた信号を表示部３００へ出力する。これにより、当該信号に応じた連動伸縮構造体が、例えば図１に示すような態様で、表示部３００に表示される（Ｓ５０）。なお、連動伸縮構造体の表示部３００の表示態様は、図１に示す平面表示に限らず、斜視表示等の三次元表示も可能である。つまり、任意の方向から見た連動伸縮構造体が、表示部３００に表示可能である。

例えば、連動伸縮構造体１が図１に示す状態から図２に示す状態へ状態遷移する場合、シミュレーション装置１００は、以下のように情報を処理する。

最初に、信号入力部１４０は、図１に示す連動伸縮構造体１の各連結部の座標を示す情報を外部から取得して、制御部１１０へ出力する（Ｓ１０）。

記憶部１２０に情報が記憶されていないため（Ｓ２０：ｎｏ）、制御部１１０は、信号入力部１４０から受け取った情報を表示命令と共に信号出力部１５０へ出力する（Ｓ４０）。なお、制御部１１０は、信号入力部１４０から受け取った情報を記憶部１２０に記憶する。信号出力部１５０は、制御部１１０から命令に応じて、当該情報に応じた信号を表示部３００へ出力する。これにより、当該信号に応じた連動伸縮構造体が、図１に示すような態様で、表示部３００に表示される（Ｓ５０）。ここで、図２１に示すフローチャートの処理は終了する。

次に、信号入力部１４０は、新たな情報を外部から取得して、制御部１１０へ出力する（Ｓ１０）。このとき、図２１に示すフローチャートの処理が再び実行開始される。新たな情報は、図１に示す連動伸縮構造体１において、連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａの座標が図１に示す位置から時計回りに所定量変化したときの、変化後の連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａの座標を含む。例えば、表示部３００に表示された連動伸縮構造体の連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａがドラッグ処理等によって移動されたとき、その移動による連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａの座標の変化が、前記の新たな情報に相当する。

前回のフローチャートの処理において、記憶部１２０に情報が記憶されているため（Ｓ２０：ｙｅｓ）、制御部１１０は、連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａの座標の変化に基づいて、連動伸縮構造体１を構成する連結部のうち、連結部４２ｂ，２２ａ，３２ａを除く他の連結部の座標（変更後情報）を算出する（Ｓ４０）。

その後、制御部１１０は、算出した変更後情報を表示命令と共に信号出力部１５０へ出力する（Ｓ３０）。なお、制御部１１０は、変更後情報を記憶部１２０に記憶する。信号出力部１５０は、制御部１１０から命令に応じて、変更後情報に応じた信号を表示部３００へ出力する。これにより、当該信号に応じた連動伸縮構造体が、図１に示すような態様から図２に示すような態様に変化されて、表示部３００に表示される（Ｓ５０）。ここで、図２１に示すフローチャートの処理は終了する。

以下、信号入力部１４０が新たな情報を外部から取得する度に、前述した処理が繰り返される。

このプログラムによれば、連動伸縮構造体を疑似的に動作させることができる。よって、連動伸縮構造体の動作を十分に検証して、連動伸縮構造体を製造することができる。

本発明に係る連動伸縮構造体は、単に伸縮自在であるだけでなく、伸縮アーム２の伸縮に連動して、伸縮アーム３に伸縮アーム２とは異なる伸縮をさせることができる。また、連動伸縮構造体の伸縮アーム２，３及び連結部材４が備える剛性部材２１，２２，３１，３２，４１，４２として、様々な材料を採用することができる。また、様々な形状の剛性部材２１，２２，３１，３２，４１，４２を用いることができる。連動伸縮構造体は、このような特徴に鑑みて、例えば、縦型ブラインド、横型ブラインド、縦型ルーバー、横型ルーバー、カーテン、緞帳、サンシェード等の日よけ、自動車や船舶等の移動体のアッパーボディ、建築物のドアや窓、移動するパーティション等に適用することができる。なお、ブラインド、ルーバー、及びカーテンは、日よけとして利用可能であるが、ここでは日よけとは別に規定している。また、本発明に係る連動伸縮構造体は、知育玩具等の子供用玩具、子供だけでなく大人も利用するような模型等の玩具、インテリア、オブジェ、アート、アクセサリー等のファッション関連の物、デコレーション、イルミネーション、ツリー（例えばツリーをモチーフとした構造物）等に適用することができる。

図２２及び図２３は、連動伸縮構造体の適用例を示す斜視図である。

図２２では、連動伸縮構造体はブラインド４００に適用されている。図２２に示す適用例では、２つの連動伸縮構造体１Ａの間に、複数のシート部材７が挟まれている。なお、連動伸縮構造体１Ａの剛性部材２１，２２，３１，３２がシート部材７を含む形状であるという見方もできる。ブラインド４００は、連動伸縮構造体１Ａ以外の連動伸縮構造体を備えていてもよい。各シート部材７は、１つのクロスユニット２０または１つのクロスユニット３０に対応して設けられている。このブラインド４００は、一部（例えば伸縮アーム２に設けられたシート部材７）を畳んだ状態としたときに、残り（例えば伸縮アーム３に設けられたシート部材７）を拡げた状態（覆いとして機能する状態）とすることができる。もちろん、逆の状態（一部が広がり且つ残りが畳んだ状態）とすることも可能である。このブラインド４００が、縦型のブラインドとして、窓の日よけとして用いられた場合、例えば、窓の下部において外光を遮りつつ、窓の上部から外光を取り入れることができる。

図２３では、連動伸縮構造体はパーティション５００に適用されている。図２３に示す適用例では、１枚の板部材８における長方形の主面の４つの頂点部が、連動伸縮構造体１Ｄの連結部材４Ｄに取り付けられている。なお、連結部材４Ｄの剛性部材４１，４２が板部材８を含む形状であるという見方もできる。パーティション５００は、連動伸縮構造体１Ｄ以外の連動伸縮構造体を備えていてもよい。４つの連動伸縮構造体１Ｄの両端部は、伸縮アーム３及びポール９によって連結されている。板部材８は、２つの空間８Ａ，８Ｂを仕切っている。連動伸縮構造体１Ｄの伸縮アーム２，３が伸縮することで、２つの空間８Ａ，８Ｂの大きさが変化する。このとき、伸縮アーム２の変動長さと伸縮アーム３の変動長さとが異なることによって、２つの空間８Ａ，８Ｂの大きさの変化に違いを持たせることができる。

なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

１ 連動伸縮構造体
２ 伸縮アーム
２０ クロスユニット
２１ 剛性部材
２２ 剛性部材
３ 伸縮アーム
３０ クロスユニット
３１ 剛性部材
３２ 剛性部材
４ 連結部材
４１ 剛性部材
４１Ａ ギヤ
４１ａ 連結部
４１ｂ 連結部
４１ｃ 連結部
４１１ 一方側部材
４１１Ａ ギヤ
４１２ 他方側部材
４１２Ａ ギヤ
４２ 剛性部材
４２Ａ ギヤ
４２ａ 連結部
４２ｂ 連結部
４２ｃ 連結部
４２１ 一方側部材
４２１Ａ ギヤ
４２２ 他方側部材
４２２Ａ ギヤ
Ｌ１ 仮想線分
Ｌ２ 仮想線
Ｌ３ 仮想線
Ｌ４ 仮想線
Ｌ５ 第１仮想線分
Ｌ６ 第２仮想線分
Ｌ７ 第１仮想線分
Ｌ８ 第２仮想線分

Claims (10)

1. ２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成された第１伸縮アームと、
   ２つの剛性部材が互いに回動可能に連結された複数のクロスユニットが列状に連結されることによって伸縮自在に構成された第２伸縮アームと、
   前記第１伸縮アーム及び前記第２伸縮アームの間に介在して前記第１伸縮アーム及び前記第２伸縮アームを連結する連結部材と、を備え、
   前記連結部材は、
   第１部材と、
   前記第１部材と回動可能に連結された第２部材と、を備え、
   前記第１部材は、
   前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の一方と回動可能に連結される第１一方側連結部と、
   前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の一方と回動可能に連結される第１他方側連結部と、
   前記第２部材と回動可能に連結される第１中間連結部と、を備え、
   前記第２部材は、
   前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と回動可能に連結される第２一方側連結部と、
   前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と回動可能に連結される第２他方側連結部と、
   前記第１中間連結部と回動可能に連結される第２中間連結部と、を備え、
   前記第１部材及び前記第２部材の一方が他方に対して回動したときに、前記第２部材の回動軸の周りの周方向における前記第１一方側連結部と前記第２一方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方は、前記周方向における前記第１他方側連結部と前記第２他方側連結部との間の距離の変動率及び変動長さの少なくとも一方と異なる連動伸縮構造体。
2. 前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１一方側連結部は、前記第１中間連結部と前記第１他方側連結部とを結ぶ仮想線分から外れた位置にあり、
   前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部は、１つの連結部として兼用され、前記第１伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方と、前記第２伸縮アームの端部に位置するクロスユニットの２つの剛性部材の他方との双方と回動可能に連結される請求項１に記載の連動伸縮構造体。
3. 前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１一方側連結部及び前記第１他方側連結部は、前記第１中間連結部を通る中間仮想線の一方側に位置し、前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部は、前記中間仮想線の他方側に位置し、
   前記軸線方向から見て、前記第１一方側連結部は、前記第１他方側連結部と前記第１中間連結部と前記第２一方側連結部とを通る第１仮想線に対して前記第２他方側連結部の反対側に位置し、
   前記軸線方向から見て、前記第２一方側連結部は、前記第２他方側連結部と前記第２中間連結部と前記第１一方側連結部とを通る第２仮想線に対して前記第１他方側連結部の反対側に位置する請求項１に記載の連動伸縮構造体。
4. 少なくとも１つの前記第１伸縮アームと、
   少なくとも１つの前記第２伸縮アームと、
   複数の前記連結部材と、を備え、
   少なくとも１つの前記第１伸縮アームと少なくとも１つの前記第２伸縮アームとが前記連結部材を介して連結されることによって環状に構成されている請求項２または３に記載の連動伸縮構造体。
5. 前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１中間連結部を介して前記第１一方側連結部及び前記第１他方側連結部を結ぶ第１仮想線分と、前記第２中間連結部を介して前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部を結ぶ第２仮想線分とは、交差しており、
   前記軸線方向から見て、前記第１一方側連結部と前記第１中間連結部との距離は、前記第１他方側連結部と前記第１中間連結部との距離より長く、及び／または、前記第２一方側連結部と前記第２中間連結部との距離は、前記第２他方側連結部と前記第２中間連結部との距離より長い請求項１に記載の連動伸縮構造体。
6. 前記第２部材の回動軸に沿った軸線方向から見て、前記第１中間連結部を介して前記第１一方側連結部及び前記第１他方側連結部を結ぶ第１仮想線分と、前記第２中間連結部を介して前記第２一方側連結部及び前記第２他方側連結部を結ぶ第２仮想線分とは、交差しており、
   前記軸線方向から見て、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分との少なくとも一方は、Ｖ字状である請求項１または５に記載の連動伸縮構造体。
7. 前記軸線方向から見て、前記第１仮想線分と前記第２仮想線分との各々はＶ字状であり、前記第１仮想線分のＶ字と前記第２仮想線分のＶ字とは互いに反対を向いている請求項６に記載の連動伸縮構造体。
8. 前記第１部材は、
   前記第１一方側連結部を有する第１一方側部材と、
   前記第１他方側連結部を有する第１他方側部材と、を備え、
   前記第１中間連結部は、
   前記第１一方側部材に固定された第１一方側ギヤと、
   前記第１他方側部材に固定された第１他方側ギヤと、
   奇数個の第１中間ギヤと、を備え、
   前記第２部材は、
   前記第２一方側連結部を有する第２一方側部材と、
   前記第２他方側連結部を有する第２他方側部材と、を備え、
   前記第２中間連結部は、
   前記第２一方側部材に固定された第２一方側ギヤと、
   前記第２他方側部材に固定された第２他方側ギヤと、
   奇数個の第２中間ギヤと、を備え、
   前記第１一方側ギヤ及び前記第１他方側ギヤは、奇数個の前記第１中間ギヤを介して互いに噛合され、
   前記第２一方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、奇数個の前記第２中間ギヤを介して互いに噛合され、
   前記第１一方側ギヤ及び前記第２一方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合され、
   前記第１他方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されている請求項２から４のいずれか１項に記載の連動伸縮構造体。
9. 前記第１部材は、
   前記第１一方側連結部を有する第１一方側部材と、
   前記第１他方側連結部を有する第１他方側部材と、を備え、
   前記第１中間連結部は、
   前記第１一方側部材に固定された第１一方側ギヤと、
   前記第１他方側部材に固定された第１他方側ギヤと、を備え、
   前記第２部材は、
   前記第２一方側連結部を有する第２一方側部材と、
   前記第２他方側連結部を有する第２他方側部材と、を備え、
   前記第２中間連結部は、
   前記第２一方側部材に固定された第２一方側ギヤと、
   前記第２他方側部材に固定された第２他方側ギヤと、を備え、
   前記第１一方側ギヤ及び前記第２一方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合され、
   前記第１一方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合され、
   前記第１他方側ギヤ及び前記第２一方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合され、
   前記第１他方側ギヤ及び前記第２他方側ギヤは、直接または偶数個のギヤを介して互いに噛合されている請求項５から７のいずれか１項に記載の連動伸縮構造体。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の連動伸縮構造体の伸縮動作をシミュレートするプログラムであって、
    前記第１伸縮アームの構造に関する第１情報と、前記第２伸縮アームの構造に関する第２情報と、前記連結部材の構造に関する第３情報と、を取得し、
    前記第１情報、前記第２情報、及び前記第３情報のうちの一部の情報の変化に応じて、変化した情報以外の前記第１情報、前記第２情報、及び前記第３情報の変化を算出する処理をコンピュータに実行させるプログラム。

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