JP7053078B1 - 連動伸縮構造体及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
0)。
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 (9)
- 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り、
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連動伸縮構造体。 - 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り、
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連動伸縮構造体。 - 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1または2に記載の連動伸縮構造体。 - 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り、
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字状である連動伸縮構造体。 - 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4に記載の連動伸縮構造体。 - 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4または5に記載の連動伸縮構造体。
- 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1から3のいずれか1項に記載の連動伸縮構造体。 - 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4から6のいずれか1項に記載の連動伸縮構造体。 - 請求項1から8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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