伸缩臂及使用伸缩臂的构造物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及伸缩自如的伸缩臂，尤其关于将多个呈X字形交叉的交叉单元(crossunit)在一方向连成一排，且连结成可互相相对地转动而构成的伸缩臂。
【背景技术】
[0002]伸缩臂为广泛地使用于产业用机器人(robot)的臂体、照明器具的支架(stand)、支持用来载置物品的平台的臂体等的各种产业机器、生活关联器具、医疗关联器具等。
[0003]典型的伸缩臂之一为如下地构成者:使呈直线状延伸的两根板状构件在其各自的中央部呈X字形交叉，并在其交叉点经由轴将两者可转动地连结而形成交叉单元，然后将多个此交叉单元在一方向连成一排，且连结成可互相相对地转动。具有这样的构造的伸缩臂可沿着直线的方向而伸缩。
[0004]依据用途，会有要使伸缩臂在曲线的方向伸缩的情况。可在曲线的方向伸缩的伸缩臂，揭示于例如日本实开平1-159036号公报(专利文献I)、日本特开2006-52603号公报(专利文献2)等中。
[0005]实开平1-159036号公报(专利文献I)中揭示的伸缩臂是利用于一种前卷式可动篷架(tent)，此种前卷式可动篷架在展开的途中其篷布是呈曲线而展开。此公报中揭示的前卷式可动篷架，是将篷布张设于基杆、与架设成可自由旋转的前杆之间，将上述前杆以可自由旋转的方式架设于伸缩臂的前端之间，且该前杆连结有可使该前杆正逆转的马达。伸缩臂为使多个将两根直线状的板状构件呈X字形交叉而形成的交叉单元，沿着一方向以可转动的方式相连结成一排而构成者。
[0006]伸展为展开状态的篷布为在中途具有弯曲的区域。为了顺应如此的篷布的展开路径，位于弯曲区域的交叉单元为将连结两根板状构件的交叉轴设于偏离中央的位置。从交叉轴到各板状构件的外侧端的长度，大于从交叉轴到各板状构件的内侧端的长度，所以将相连结的多个交叉单元展开时，连结各板状单元的外侧端的虚拟线会以相对较大的曲率半径弯曲，连结各板状单元的内侧端的虚拟线会以相对较小的曲率半径弯曲。
[0007]特开2006-52603号公报(专利文献2)的图12中揭示一种滑动式多段伸缩构造体，其具有以预定的曲率半径弯曲的拱形(arch)形状。该伸缩构造体是于一对筒状臂之间配置包含连成一排的交叉单元的伸缩机构。各筒状臂为将弯管形状的多个筒体以滑动方式相嵌合而可伸缩者，于伸展时形成拱形形状。包含交叉单元的伸缩机构的宽方向的两端可转动地连结至各筒状臂。
[0008][先前技术文献]
[0009](专利文献)
[0010](专利文献I)日本实开平1-159036号公报
[0011](专利文献2)日本特开2006-52603号公报
【发明内容】
[0012](发明所欲解决的课题)
[0013]实开平1-159036号公报(专利文献I)所揭示的伸缩臂通过将交叉单元的交叉轴设于偏离板状构件的中央的位置，来形成弯曲形状。但使交叉轴偏离中央而构成的伸缩臂为从交叉单元的交叉轴到外侧端的长度大于到内侧端的长度，所以构造上成为不平衡的构成。
[0014]特开2006-52603号公报(专利文献2)所揭示的伸缩构造体中，交叉单元为使直线的两个板状构件在中央部份相交叉而连结成者，为构造上取得平衡的构成。将交叉单元在一方向连成一排而构成的伸缩臂为在直线方向伸缩者，但因其两端连结至在展开状态会形成拱形形状的弯管形状的滑动式筒状臂，所以会造成由于根本的动作的差异而产生的过度的力作用于构成伸缩臂的各构件。
[0015]本发明为了解决上述课题而完成者，其目的在提供一种平衡性良好，且能够以不会有过度的力作用的构造来形成弯曲形状的伸缩臂。(解决课题的手段)
[0016]本发明的伸缩臂具有如下的构造:将两个刚性构件在中央连结点连结成可转动而形成呈X字形交叉的交叉单元(cross unit)，然后将多个此交叉单元在一方向连成一排，且连结成可互相相对地转动而构成。前述各刚性构件呈弯曲形状，而使其两端连结点相对于通过前述中央连结点的长方向轴线成为从长方向轴线往一侧偏移后的位置，以使该伸缩臂的伸缩轨迹呈弯曲线。
[0017]在一个实施例中，刚性构件的两端连结点在刚性构件的宽方向偏移。在另一个实施例中，刚性构件的两端连结点在刚性构件的厚度方向偏移。在此情况下，优选刚性构件呈弯曲形状，而使通过该刚性构件的中央连结点的厚度方向轴线及通过两端连结点的厚度方向轴线，收敛于通过中央连结点的厚度方向轴在线上。
[0018]在优选的实施例中，刚性构件在其整个长方向以一样的曲率半径弯曲。在另一个实施例中，刚性构件在其长方向的中央区域为直线形状。
[0019]也可使用上述伸缩臂来制作出立体形状物。在一个实施例中，使伸缩臂展开后的立体形状，形成选自由圆筒面、圆锥面及球面所组成的群组中的面。在另一个实施例中，使伸缩臂展开后的立体形状，形成选自由圆弧形状、螺旋形状、拱形形状及波形形状所组成的群组中的形状。立体形状物的一例，为使多个伸缩臂在与长方向相交叉的宽方向相连结而构成分隔物(partit1n)。
[0020]本发明优选的实施例的台灯具备伸缩臂、以及安装于此伸缩臂的前端的照明灯(lamp)。伸缩臂为将两个刚性构件在中央连结点连结成可转动而形成呈X字形交叉的交叉单元，然后将多个此交叉单元在一方向连成一排且连结成可互相相对地转动而构成者。前述各刚性构件呈弯曲形状，而使其两端连结点在相对于通过前述中央连结点的长方向轴线往一侧偏移的位置，以使该伸缩臂的伸缩轨迹呈弯曲线。
[0021]在台灯的一例中，刚性构件的两端连结点在刚性构件的宽方向偏移，照明灯的照射方向不受伸缩臂的伸缩状态所影响而保持一定。在台灯的另一例中，刚性构件的两端连结点在刚性构件的厚度方向偏移，照明灯不受伸缩臂的伸缩状态所影响而照射同一位置。
[0022]典型地，台灯具备:支持伸缩臂的基端，且内部设有电源控制部的基座构件；以及从基座构件延伸到照明灯的电线。优选为电线通过伸缩臂的厚度的范围内。
[0023]本发明优选的实施例的具有伸缩臂的床构造，具备:床；伸缩臂，其可伸缩，且在伸展状态下，以大幅弯曲的形状，从上述床的侧部延伸至躺在床上的人的脸的上方；以及物品保持用保持台，安装于伸缩臂。伸缩臂为将两个刚性构件在中央连结点连结成可转动而形成呈X字形交叉的交叉单元，然后将多个此交叉单元在一方向连成一排，且连结成可互相相对地转动而构成者。前述各刚性构件呈弯曲形状，而使其两端连结点相对于通过前述中央连结点的长方向轴线成为从长方向轴线往一侧偏移后的位置，以使该伸缩臂的伸缩轨迹呈弯曲线。
[0024]在具有伸缩臂的床构造的一例中，刚性构件的两端连结点在刚性构件的宽方向偏移。物品保持用保持构件用来保持视觉对象物。所保持的视觉对象物不受伸缩臂的伸缩状态所影响而持续提供朝向躺在床上的人的脸的视觉面。所谓的「视觉对象物」，典型地是指电视、电视显示器(display)等，但本说明书中，亦顾虑将会发生声音的视听觉对象物或听觉对象物包含于「视觉对象物」的范畴。
[0025]具有伸缩臂的床构造具备例如固定于床的基座构件，伸缩臂的基端可旋转地支持于基座构件。
[0026]优选，伸缩臂与物品保持用保持构件的连结构造构成为:相对于伸缩臂的长方向轴线的物品保持用保持构件的角度会随着伸缩臂的伸缩动作而变化。在一个实施例中，位于伸缩臂的前端的一方的刚性构件以固定角度连结至物品保持用保持构件，且相对于伸缩臂的长方向轴线的物品保持用保持构件的角度会对应于伸缩臂的伸缩长度而变化。
[0027]本发明优选的实施例的物品保持装置具备:伸缩臂，其可伸缩，且在伸展状态下，以大幅弯曲的形状延伸；以及物品保持用保持台，安装于此伸缩臂。伸缩臂为将两个刚性构件在中央连结点连结成可转动而形成呈X字形交叉的交叉单元，然后将多个此交叉单元在一方向连成一排，且连结成可互相相对地转动而构成者。前述各刚性构件呈弯曲形状，而使其两端连结点相对于通过前述中央连结点的长方向轴线成为从长方向轴线往一侧偏移后的位置，以使该伸缩臂的伸缩轨迹呈弯曲线。
[0028](发明的效果)
[0029]根据本发明的伸缩臂，构成交叉单元的各刚性构件呈弯曲形状，而使其两端连结点相对于通过中央连结点的长方向轴线成为从长方向轴线往一侧偏移后的位置，以使伸缩臂的伸缩轨迹呈弯曲线，所以平衡性良好，且能够以不会有过度的力作用的构造来形成弯曲形状。
【附图说明】
[0030]图1为本发明的第一实施例的伸缩臂的平面图，显示收缩起来的状态。
[0031]图2为第一实施例的伸缩臂的正面图，显示收缩起来的状态。
[0032]图3为第一实施例的伸缩臂的平面图，显示伸展开来的状态。
[0033]图4为第一实施例的伸缩臂的正面图，显示伸展开来的状态。
[0034]图5为第一实施例的伸缩臂的立体图，显示略为伸展开的状态。
[0035]图6为显示构成第一实施例的伸缩臂的刚性构件的图，(a)为平面图，(b)为正面图，(c)为C-C线剖面图。
[0036]图7为本发明的第二实施例的伸缩臂的平面图，显示收缩起来的状态。
[0037]图8为第二实施例的伸缩臂的正面图，显示收缩起来的状态。
[0038]图9为第二实施例的伸缩臂的立体图，显示伸展开来的状态。
[0039]图10为显示构成第二实施例的伸缩臂的刚性构件的图，(a)为平面图，(b)为正面图，(c)为C-C线剖面图。
[0040]图11为