JP2008253522A - 棒状具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 棒状具において、外側軸と内側軸のガタ止めの確実、回り止めの確実、組立性の向上、コンパクト化を図ること。
【解決手段】 外側軸10の中空部に内側軸20を挿入して軸方向に伸縮自在に連結した棒状具100であって、外側軸10は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピン51を備え、弾性部材により押圧ピン51を内側軸20の外面に圧接し、外側軸10の内面の軸方向に延在させたリブ12と、内側軸20の軸方向に延在させた溝22を互いにスライド可能に係合させてなる2つの摺動部を有し、上記リブ12と溝22との2つの摺動部が押圧ピン51の圧接に対して及ぼす反力方向と、押圧ピン51の圧接方向とが互いに平行にならないように構成したもの。
【選択図】 図6

Description

本発明は清掃具用棒状具等の棒状具に関する。
清掃具用棒状具として、特許文献1に記載の如く、外側軸の中空部に内側軸を挿入して軸方向に伸縮自在に連結したものがある。この棒状具は、外側軸の基端部から内側軸を組み入れて軸方向に伸縮自在に連結し、内側軸の基端部に設けた弾性腕の係止突起を外側軸の先端側と基端側のそれぞれに設けた貫通孔に係脱することにより、最伸長状態と最収縮状態に設定する。そして、外側軸の内面の先端側に設けた段差状のストッパ部に内側軸の外面の基端側に設けたフランジ部を衝合させて外側軸と内側軸を抜け止めするとともに、外側軸の内面の軸方向に延在させた回り止め摺動凹部に内側軸のフランジ部に設けた突条部を係合させて外側軸と内側軸を回り止めし、外側軸の基端部にエンドキャップを嵌着して構成される。
特開2004-49628
特許文献1に記載の棒状具には以下の問題点がある。
(1)棒状具の最伸長状態と最収縮状態で、内側軸の基端部に設けた弾性腕の係止突起が外側軸の先端側と基端側のそれぞれに設けた貫通孔に嵌まり込み、外側軸と内側軸の軸方向の移動を規制するが、係止突起と貫通穴の間には、係止突起をスムーズに挿入するための僅かな隙間(遊び)により、係止状態に軸方向のガタが残る。また、内側軸と外側軸の間はスムーズに伸縮動作するための隙間が必要なため、係止状態に径方向のガタが残る(ガタを抑える構造がないために外側軸と内側軸は互いにガタつく)。
(2)外側軸の回り止め摺動凹部に、単に内側軸のフランジ部の突条部を係合させて外側軸と内側軸を回り止めするものであり、凹部と突条部の間の隙間分だけガタが残る。従って、軸の連結部では、軸方向、径方向、周方向の3方向にガタを残し、仮に軸の連結を多段化すると、各連結部のガタが足し合わされ、手元と先端の間に大きなガタを生じる、このため、確実な回り止めに欠けるだけでなく、商品の質感をも下げる。
(3)外側軸の内面の先端側に設けた段差状のストッパ部に、内側軸の外面の基端側に設けたフランジ部を係合させて抜け止めするものであり、内側軸は外側軸の基端部から組み入れる必要がある。即ち、外側軸に内側軸を挿入し、その内側軸(中間外側軸になる)により小径の内側軸を挿入する多段伸縮棒状具にあっては、小径内側軸を外径外側軸の先端部から入れることができない。また、内側軸の基端部に設けた弾性腕の係止突起を外側軸に設けた貫通孔に係止させて両者の伸長状態をロック可能にしており、多段伸縮棒状具において中間外側軸の基端部に弾性腕の係止突起を設けるときには、その中間外側軸の中に既により小径の内側軸が挿入されていなければならず、1番小径の内側軸を2番目に小径の内側軸に挿入し、この2番目に小径の内側軸に3番目に小径の内側軸を挿入するように、全ての内側軸を順に挿入して組み立てる必要がある。多段伸縮棒状具の複数の軸の組立てを並行組立作業できず、前工程が遅れると、後工程が遊ぶ如くになって組立作業効率が悪い。
また、この棒状具では、小径内側軸を大径外側軸の基端部から組み入れる必要があり、小径内側軸の先端部に大径外側軸の内径より大きい部材を設けることができない。従って、最小径内側軸の先端に支持本体(ヘッド部)を連結するためには、最小径内側軸の先端に特殊形状のつなぎ手段(支持柄7)を設ける必要があり、部品削減できない。また、最小径内側軸の先端はつなぎ手段を設けるための切欠を設ける必要等を生じ、破損のおそれもある。
また、この棒状具では、内側軸の基端部に弾性腕の係止突起を設けるため、柄の長さがこの分だけ長くなる。また、外側軸の基端部から内側軸を挿入する必要があるから、外側軸の基端部にキャップを嵌合する必要があり、このキャップの嵌合長分だけ柄の長さが長くなる。これらにより、柄の長さが無駄に長くなる。
(4)外側軸の内面の先端側に設けた段差状のストッパ部に、内側軸の外面の基端側に設けたフランジ部を係合させて抜け止めするものであり、外側軸の外径が内側軸と重複する概ね全長に渡り、その段差状のストッパ部の段差量分だけ大径になる。つまり、外側軸と内側軸の径の差は、(構造強度に必要な肉厚+ストッパ段差)×2+隙間となり、多段化する場合、この差が大きな障壁となる。従って、コンパクトな多段伸縮柄を設計するのが難しい。
本発明の課題は、棒状具において、外側軸と内側軸のガタ止めの確実、回り止めの確実、組立性の向上、コンパクト化を図ることにある。
請求項1の発明は、外側軸の中空部に内側軸を挿入して軸方向に伸縮自在に連結した棒状具であって、外側軸は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピンを備え、弾性部材により押圧ピンを内側軸の外面に圧接し、外側軸の内面の軸方向に延在させたリブと、内側軸の軸方向に延在させた溝を互いにスライド可能に係合させてなる2つの摺動部を有し、上記リブと溝との2つの摺動部が押圧ピンの圧接に対して及ぼす反力方向と、押圧ピンの圧接方向とが互いに平行にならないように構成したものである。
請求項2の発明は、外側軸の中空部に内側軸を挿入して軸方向に伸縮自在に連結した棒状具であって、外側軸は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピンを備え、弾性部材により押圧ピンを内側方向に付勢し、内側軸は外側軸への挿入端に押圧ピンが乗り上げ可能な斜面を備えるとともに、外面に押圧ピンが衝合可能なストッパ溝を設け、ストッパ溝は外側軸への挿入端側壁面が挿入方向と略直交し、これと相対する壁面が外に開いた斜面で形成されたものである。
請求項3の発明は、請求項1の発明において更に、前記内側軸の外面に、押圧ピンがスライドするガイド溝を設けたものである。
請求項4の発明は、請求項1の発明において更に、内側軸の外面に押圧ピンが衝合可能なストッパ溝を設け、ストッパ溝は壁面の少なくとも一方を斜面とし、押圧ピンがストッパ溝に衝合するとき、押圧ピンの先端はストッパ溝の斜面に圧接するように構成したものである。
請求項5の発明は、請求項2又は4の発明において更に、前記内側軸の外面に第1と第2のストッパ溝を設け、内側軸の外面の上記第2のストッパ溝より先端側に、押圧ピンが衝合可能な第1のストッパ溝を設け、第2のストッパ溝は先端側壁面が挿入方向と略直交し、これと相対する壁面が外に開いた斜面で形成されたものである。
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれかの発明において更に、外側軸の先端部に拡径状の厚肉部を設けたものである。
請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれかに記載の棒状具を用いた清掃具である。
(請求項1)(請求項1は、ガタを抑える効果)
(a)内側軸は、押圧ピンの押圧力と、内側軸の溝と外側軸のリブの両方が摺動する2つの摺動面(2つの摺動面は平行でない)から受ける反力により支持され、上記2つの摺動面から受ける反力と押圧力の方向とが互いに非平行をなすので、押圧力と2つの反力により内側面は周方向で3点支持されて軸中心方向へと付勢される。従って、内側軸は、横断面内の径方向、周方向の動きがガタなく止められる。
そして、押圧ピンが内側軸の周面に押圧しているので、摩擦力により軸方向の移動も適度に規制される。従って、外側軸に内側軸をガタなく連結保持することができる。
(b)外側軸は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピンを備え、弾性部材により押圧ピンを内側軸の外面に圧接し、外側軸の内面の軸方向に延在させたリブと、内側軸の軸方向に延在させた溝を互いにスライド可能に係合させ、上記リブと溝の摺動面は押圧ピンの圧接方向に対して鋭角となるように構成することにより、押圧ピンが内側軸に付与する押圧力が内側軸の溝(又はリブ)を外側軸のリブ(又は溝)に押付け、外側軸と内側軸の回り止めだけでなく、ガタ止めの確実を図ることができる。
リブと溝の組合せが外側軸と内側軸の周方向に離れて2組あるときには、外側軸と内側軸は横断面内の周方向に離れた3ヵ所で3点支持され、ガタ止めの一層の確実を図ることができる。
(c)押圧ピンが内側軸に付与する押圧力が内側軸の溝(又はリブ)を外側軸のリブ(又は溝)に押付けるものであり、内側軸の溝と外側軸のリブをガタなく係合させることができ、外側軸と内側軸の回り止めの確実を図ることができる。
(d)外側軸と内側軸の横断面内にリブと溝を設けることにより、それらの構造強度を向上できる。尚、押圧ピンと弾性部材を一体としても良い。
(請求項2)(請求項2は前から差し込んで組立てできる。抜け止め段差が不要なので外側軸と内側軸の外径差を小さくできる。)
(e)内側軸は、内側軸に設けたストッパ溝と外側軸に設けた押圧ピンの衝合により、抜け止めされるため、上記従来例のように外側軸先端部の内面に段差状のストッパ部(小径部)を設ける必要がない。従って、内側軸を外側軸の先端部から挿入することができる。挿入の際、押圧ピンは内側軸の基端部の斜面でガイドされて外方に押し出され、ストッパ溝まで押し込んだところで押圧ピンが内方に戻ってストッパ溝に係合する。ストッパ溝の基端側壁面は軸方向に略直交する面としたので、押圧ピンの側面と衝合して、内側軸を引き出し方向に抜け止めできる。
また、ストッパ溝の対面する壁面(先端側壁面)は、外に開いた斜面としたので、内側軸の押し込み方向への移動は自由に行なうことができる。
(f)外側軸先端部に小径のストッパ部を設けないため、外側軸先端側から内側軸を挿入することができる。また、内側軸の基端部に押圧ピンが乗り上げ可能な斜面を設けたので、押圧ピンを外側軸にセットした状態で、内側軸を挿入するだけで組立てが完了する。
同様に、多段の伸縮軸を組立てる場合、それぞれの外側軸(最小径の軸以外の軸)に押圧ピンをセットした後、どういう順番でも(最小径軸からでも最大径軸からでも、途中からでも)いいので内側軸を差し込めば良い。
また、内側軸の基端部を外側軸の先端部から挿入するので、内側軸の先端に一体的に清掃ヘッド等を設けた場合でも組立てできる。
(g)外側軸先端部内面に段差状のストッパ部を設ける必要がないので、内側軸と外側軸の径の差を小さくすることができる。つまり、径の差は、構造強度に必要な肉厚×2+隙間となる。多段化でき、伸長時の長さを維持したまま縮小時の長さをコンパクトにできる。
更に、内側軸の基端部に従来の弾性腕の係止突起の如くを設けないから、棒状具の全長からこれによる無駄長さを排除できる。また、内側軸を外側軸の先端部から挿入できるから、外側軸の基端部にキャップを嵌合する必要がなく、棒状具の全長からこれによる無駄長さを排除できる。これらにより、棒状具の長さの無駄がなくなり、収縮時の棒状具の長さが従来と同じであれば、伸長時の長さが上記無駄長さを排除した分だけ長くなる。
(h)内側軸は外側軸への挿入端に押圧ピンが乗り上げ可能な斜面を備えるとともに、外面に押圧ピンが衝合可能なストッパ溝を設け、ストッパ溝は外側軸への挿入端側壁面が挿入方向と略直交し、これと相対する壁面が外に開いた斜面で形成した。押圧ピンはストッパ溝の斜面によってストッパ溝からガイド溝への乗り上げが容易になる。また、外側軸の内部に抜け止め用の段差状のストッパ部を設けることなく、内側軸の挿入端側壁面を押圧ピンに当てることで、挿入端側壁面によって内側軸をその引き出し方向に抜け止めできる。
(請求項3)
(i)内側軸のストッパ溝から先端方向にガイド溝を設けると、ストッパ溝の基端部側壁面の高さを維持したままで、対面側壁面(斜面)の高さを(ガイド溝の深さ分)浅くできる。これにより、伸長時に押圧ピンをストッパ溝から乗り上げる量を少なくできるので、よりスムーズに伸長操作できる。ストッパ溝の基端部側壁面の高さは維持されているので、内側軸の抜け止め耐久力は維持することができる。
(請求項4)
(j)押圧ピンがストッパ溝のストッパ壁に当接するときに、押圧ピンのピン先端はストッパ溝の溝底面に接触することなく、ストッパ溝の斜面に圧接するように構成したから、外側軸と内側軸の最収縮状態でそれらの軸方向のガタ止めになる。
(請求項5)
(k)外側軸と内側軸の収縮位置で押圧ピンが第1のストッパ溝に係合するので、不意に内側軸が伸びてしまうことを防ぐことができる。
(請求項6)
(l)棒状具を伸ばしたとき、外側軸と内側軸が重なり合う連結部分の近傍に曲げ力がかかり易い。外側軸の先端部に拡径状の厚肉部を設けたから、外側軸と内側軸は曲げ力に対する強度がある。尚、内側軸の先端側の厚肉部は、棒状具の最収縮状態において、外側軸に重なり合わない部分であり、外側に肉厚部分を設けることができる。そして、内側軸の外側軸に重なり合う部分を肉薄にできる。
(請求項7)
(m)外側軸と内側軸を中空軸とし、それぞれの基端側の端部に端壁を設けたから、外側軸と内側軸を補強できる。先端側から内側軸を挿入して組立てることのできる構造なので、軸に一体的に端壁を設けることができ、一体化するので、補強効果が高い。
(請求項8)
(n)清掃具用棒状具において、上述(a)〜(m)を実現できる。
図1は清掃具とその棒状具の最収縮状態を示す斜視図、図2は清掃具とその棒状具の最伸長状態を示す斜視図、図3は棒状具の最収縮状態を示す断面図、図4は図3のIV部を拡大して示す断面図、図5は図3のV部を拡大して示す断面図、図6は外側軸と内側軸の連結構造を示す断面図、図7は図6のVII部を拡大して示す断面図、図8は図6のVIII-VIII線に沿う断面図、図9は棒状具の最伸長状態を示す外面図、図10は図9の断面図、図11は図10のXI部を拡大して示す断面図、図12は清掃具とその棒状具の中間伸長状態を示す斜視図、図13は棒状具の中間伸長状態を示す断面図、図14は図13のXIV-XIV線に沿う断面図、図15は棒状具の組立過程を示す斜視図、図16は図15のXVI部を示す斜視図、図17は清掃具の角度調節部を示す斜視図、図18は図17のXVIII部を拡大して示す斜視図、図19は角度調節部を示す斜視図、図20は清掃具の水平角度状態を示し、(A)は全体図、(B)は断面図、図21は清掃具の中間角度状態を示し、(A)は全体図、(B)は断面図、図22は清掃具の最大角度状態を示し、(A)は全体図、(B)は断面図、図23は清掃具のヘッドジョイントを示し、(A)は全体図、(B)は拡大図、図24はヘッドジョイント部の組立過程を示す斜視図、図25はヘッドジョイント部の組立過程を示す断面図、図26は清掃シートとシート保持用突起を示す平面図、図27は清掃シートのシート保持用突起への挿入過程を示す断面図である。
清掃具1は、図1に示す如く、棒状具100の最先端部に角度調節アーム200の基端部を連結し、角度調節アーム200の先端部にヘッドジョイント300を介して清掃ヘッド400を連結し、清掃ヘッド400の取付プレート401に清掃シート500を着脱して使用に供される。以下、棒状具100、角度調節アーム200、ヘッドジョイント300、清掃ヘッド400について説明する。
(棒状具100)(図1〜図16)
棒状具100は、図1、図2に示す如く、中空である第1軸(パイプ)10の中空部に第2軸(パイプ)20を、中空である第2軸20の中空部に中空である第3軸(パイプ)30を、第3軸30の中空部に第4軸(中実ロッド)40を順に挿入して軸方向に伸縮自在に連結したものである。これにより、棒状具100に連結してある清掃ヘッド400を、使用者の手元〜遠隔に位置付けて使用できる。図1は最収縮状態、図2は最伸長状態、図12は中間伸長状態を示す。
棒状具100において、第1軸10と第2軸20は互いに連結される本発明の外側軸と内側軸の組を構成し、第2軸20と第3軸30は互いに連結される本発明の外側軸と内側軸の組を構成し、第3軸30と第4軸40は互いに連結される本発明の外側軸と内側軸を構成する。以下、第1軸10と第2軸20の組を、本発明の外側軸と内側軸の組の代表として詳述する。
棒状具100は、図3〜図8に示す如く、第1軸10の第2軸20が挿入される先端側の基端部に設けられる貫通孔11に押圧ピン51を嵌入し、これにより、第1軸10は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピン51を備える。第1軸10に設けた弾性部材52により押圧ピン51を第1軸10の中空部壁面から内向きに第2軸20の外面、本実施例では第2軸20の外面の軸方向に延在するガイド溝21にスライド可能に圧接する。また、第1軸10の内面の軸方向に延在させた長尺リブ12と第2軸20の外面の軸方向に延在させた長尺溝22を互いにスライド可能に係合させ、上記長尺リブ12と長尺溝22は押圧ピン51の圧接方向に対して鋭角となるようにした。本実施例ではリブ12を三角リブ、溝22を三角溝とする。
本実施例において、第1軸10と第2軸20の横断面形状は、図8に示す如く、互いに概ね相似をなす非円形断面たる楕円形をなし、清掃具1の取付プレート401及び清掃シート500が床面等の清掃面に置かれたとき、第1軸10の横断面の楕円の長軸が鉛直線上に位置付けられ、第1軸10は使用者により握り易いグリップになる。
第1軸10の貫通孔11と第2軸20のガイド溝21のそれぞれは、図8に示す如く、第1軸10と第2軸20の楕円状横断面の短軸上に設けられる。押圧ピン51に押圧力を付与する弾性部材52は、第1軸10の外周に巻き掛けられるC字リング状のリングバネからなる。そして、第1軸10のリブ12と第2軸20の溝22のそれぞれは、第1軸10と第2軸20の楕円状横断面の長軸上の相対する2位置に設けられる。従って、第1軸10と第2軸20は、それらの横断面の周方向で、それらの短軸上に設けられる押圧ピン51とガイド溝21の1つの圧接点、それらの長軸上の相対する2位置に設けられる2組のリブ12と溝22の組がなす2つの摺動面(摺動部)たる係合面(又は係合点)の全3点で互いに係合する。リブ12と溝22の2つの摺動面が押圧ピン51の圧接に対して及ぼす反力方向と、押圧ピンの圧接方向とが互いに平行にならないように構成される。弾性部材52の弾発的緊張力により押圧される押圧ピン51が第2軸20を第1軸10に押圧し、溝22の溝側面がリブ12のリブ側面に押し合い、それらの周方向でのガタをなくす。
棒状具100は、第1軸10に第2軸20を挿入した最収縮状態(図3〜図8)で、押圧ピン51が圧接する第2軸20の外面に、図4、図6、図7に示す如く、ガイド溝21に続く、押圧ピン51が衝合可能な第1のストッパ溝23(第2のストッパ溝)を設ける。第1のストッパ溝23の溝底面23Aはガイド溝21より深く、ガイド溝21に続く部分に緩やかな斜面23Bを、斜面23Bに相対し反対側となる部分に、第2軸20の挿入方向と略直交するストッパ壁23Cを備える。第1軸10と第2軸20の最収縮端で、押圧ピン51の前端が第1のストッパ溝23のストッパ壁23Cに衝合するときに、図7に示す如く、押圧ピン51のピン先端は第1のストッパ溝23の溝底面23Aに接触することなく、押圧ピン51の後端が第1のストッパ溝23の斜面23Bに圧接し、これにより、第1軸10と第2軸20の軸方向の自由な動き(ガタ)をなくし、各部品の寸法バラツキも吸収する。
棒状具100は、第1軸10から第2軸20を引き出した最伸長状態(図9〜図11)で、押圧ピン51が圧接する第2軸20の外面に、図11に示す如く、ガイド溝21に続く第2のストッパ溝24(第1のストッパ溝)を設ける。第2のストッパ溝24の溝底面24Aはガイド溝21より深く、ガイド溝21に続く部分に緩やかな斜面24Bを、斜面24Bに相対し反対側となる部分に、第2軸20の引き出し方向と略直交するストッパ壁24Cを備える。第1軸10と第2軸20の最伸長端で、押圧ピン51の後端が第2のストッパ溝24のストッパ壁24Cに当接するときに、押圧ピン51のピン先端は第2のストッパ溝24の溝底面24Aに接触することなく、押圧ピン51の前端が第2のストッパ溝24の斜面24Bに圧接し、これにより、第1軸10と第2軸20の軸方向の自由な動き(ガタ)をなくし、各部品の寸法バラツキも吸収する。
棒状具100は、第1軸10に第2軸20を挿入した最収縮状態(図3〜図6)で、第1軸10の先端部と、第1軸10に重複しない(第1軸10に侵入していない)第2軸20の先端部のそれぞれの端部に、該端部の外周を膨大化した、拡径状の厚肉部13、25を設けた。第1軸10と第2軸20の先端部のみ肉厚にし、強度を持たせ、各軸10、20のその余の部分を肉薄にし、第1軸10と第2軸20の隙間もそれらのスライドに必要な最小限にしたから、第1軸10と第2軸20の間の径方向の段差は小さい。棒状具100は、使用者が握る第1軸10のグリップを太くせずに、第1軸10〜第4軸40等の伸縮段数を多くし、伸縮比を大きくできる。
棒状具100は、図5に示す如く、第1軸10と第2軸20のそれぞれの基端側の端部に端壁14、26を設けた。第1軸10と第2軸20の基端部は端壁14、26を備えるのみで無駄なスペースはなく、棒状具100の伸縮長を長くできる。
棒状具100は、第1軸10と第2軸20の中間伸長状態(図12〜図14)で、弾性部材52の緊張力により押圧される押圧ピン51が第2軸20のガイド溝21を押圧しつつ、伸縮する。このとき、第1軸10と第2軸20の間で、押圧ピン51とガイド溝21の摩擦、及びリブ12と溝22の摩擦は低めに設定し、弾性部材52の押圧は強めに設定することで、高級感のあるスライド感が得られる。第1軸10と第2軸20は、中間伸長位置に止めて使用できる。
第1軸10と第2軸20の組立ては、図15、図16に示す如く、第1軸10の中空部の先端側の開口部から第2軸20を組み入れた状態で、第1軸10の貫通孔11に押圧ピン51を嵌入し、第1軸10及び押圧ピン51の外周に弾性部材52を巻き掛けることにてなされる。
尚、第1軸10の貫通孔11に押圧ピン51を嵌入し、第1軸10及び押圧ピン51の外周に弾性部材52を巻き掛けた状態(押圧ピン51は貫通孔11から第1軸10の中空部に押し込まない形状を備える)で、第1軸10の中空部の先端側の開口部から第2軸20を組み入れても良い。この第2軸の組み入れ性を向上するため、第2軸20の基端側の端部は、第2軸20を第1軸10の中空部に組み入れるときに、第1軸10の貫通孔11に嵌入してある押圧ピン51の先端が摺接するテーパ状面取り26Aを設ける。
第1軸10と第2軸20、第2軸20と第3軸30、第3軸30と第4軸40のいずれの組合せからでも、組立て開始できる。
尚、棒状具100にあっては、前述の如く、第2軸20と第3軸30の互いに連結される本発明の外側軸と内側軸の組を構成する。従って、図4、図5、図8に示す如く、第2軸20と第3軸30の組も、第1軸10と第2軸20の組に用いられた押圧ピン51、弾性部材52と同様の押圧ピン61、弾性部材62を伴ない、第2軸20は押圧ピン61のための嵌入孔27(第1軸10の嵌入孔11相当)、長尺リブ28(第1軸10の長尺リブ12相当)を備える。また、第3軸30は押圧ピン61のためのガイド溝31(第2軸20のガイド溝21相当)、長尺溝32(第2軸20の長尺溝22相当)、ストッパ溝33、溝底面33A、斜面33B、ストッパ壁33C(第2軸20の第1のストッパ溝23、溝底面23A、斜面23B、ストッパ壁23C相当)、ストッパ溝34、溝底面34A、斜面34B、ストッパ壁34C(第2軸20の第2のストッパ溝24、溝底面24A、斜面24B、ストッパ壁24C相当)、厚肉部35(第2軸20の厚肉部25相当)、端壁36(第2軸20の端壁26相当)、面取り36A(第2軸20の面取り26A相当)を備える。
同様に、第3軸30と第4軸40も互いに連結される本発明の外側軸と内側軸の組を構成する。従って、図4、図5、図8に示す如く、第3軸30と第4軸40の組も、第1軸10と第2軸20の組に用いられた押圧ピン51、弾性部材52と同様の押圧ピン71、弾性部材72を伴ない、第3軸30は押圧ピン71のための嵌入孔37(第1軸10の嵌入孔11相当)、長尺リブ38(第1軸10の長尺リブ12相当)を備える。また、第4軸40は、押圧ピン71のためのガイド溝41(第2軸20のガイド溝21相当)、長尺溝42(第2軸20の長尺溝22相当)、ストッパ溝43、溝底面43A、斜面43B、ストッパ壁43C(第2軸20の第1のストッパ溝23、溝底面23A、斜面23B、ストッパ壁23C相当)、不図示のストッパ溝44、溝底面44A、斜面44B、ストッパ壁44C(第2軸20の第2のストッパ溝24、溝底面24A、斜面24B、ストッパ壁24C相当)、面取り45(第2軸20の面取り26A相当)を備える。
(角度調節アーム200)(図17〜図22)
角度調節アーム200は、棒状具100に連結してある清掃ヘッド400の取付角度を調節して使用できる。角度調節アーム200は、図17〜図19に示す如く、棒状具100の第4軸40の先端部に設けた取付部45に二股状の取付部201を嵌合する。取付部201の一側の取付孔に挿着される回り止めスリーブ202を第4軸40の取付部45の取付孔44Aに一側から差し入れ、回り止めスリーブ202の二面巾状の係合平面202Aを取付孔44Aの係合平面44Bに係合させて回り止めする。取付部201の他側の取付孔に挿着される回り止めスリーブ203を第4軸40の取付部45の取付孔44Aに他側から差し入れ、回り止めスリーブ203の二面巾状の係合平面203Aを取付孔44Aの係合平面44Bに係合させて回り止めする。止ねじ204を回り止めスリーブ202の中空部から差し込み、止ねじ204の先端ねじ部を回り止めスリーブ203の雌ねじ部に螺着することにより、角度調節アーム200を第4軸40の取付部45に揺動可能に取付ける。
角度調節アーム200の取付部201を上述の如くに第4軸40の取付部45に嵌合するとき、アーム200の中心軸上に穿設してある孔にコイルばね205、ステンレス鋼ボール206を順に装填し、ボール206を第4軸40の取付部45の先端外周面の周方向複数位置に設けてある凹面207に押し当てる。角度調節アーム200を第4軸40の取付部45に上述の如くに揺動可能に取付けたとき、ボール206はコイルばね205に付勢されて取付部45のいずれかの凹面207に選択的に係合され、棒状具100(第4軸40)に対する揺動方向の取付角度を適宜角度に設定される。図20はアーム200を棒状具100に対して概ね水平に保つ水平角度状態、図21はアーム200を棒状具100に対して斜交させた中間角度状態、図22はアーム200を棒状具100に対して折り返し状にした最大角度状態を示す。
(ヘッドジョイント300)(図23〜図25)
ヘッドジョイント300は、角度調節アーム200の先端部に清掃ヘッド400を連結する。ヘッドジョイント300は、ステンレス鋼板ばね301からなる。板ばね301の基端部は角度調節アーム200の先端側裏面に設けてあるコの字断面状取付溝208に差し込まれ、止ねじ302が板ばね301のばか孔301Aに挿通されてアーム200のねじ孔209に螺着されることにより、板ばね301の基端部がアーム200の取付溝208に固定される。板ばね301の先端部は清掃ヘッド400の取付プレート401の後端部に設けてある取付スリット402に差し込まれ、板ばね301の先端部を取付プレート401の後端側上面に設けてある取付凸部403の上端の前上り勾配面403Aに滑らせ、板ばね301の先端側取付孔301Bを取付凸部403に係着させる。これにより、清掃ヘッド400は、ヘッドジョイント300によりしなやかに曲がり、取付プレート401の根元までの全面を清掃面に押付けできる。清掃ヘッド400が上下方向に曲がるので、棒状具100に対する清掃ヘッド400の交差角度を微妙に手元調節しなくても、取付プレート401を清掃面に追従させることができる。
(清掃ヘッド400)(図26、図27)
清掃ヘッド400は、図1に示す如く、取付プレート401の基端側を広巾部401Aとし、先端側を狭巾部401Bとし、本実施例では広巾部401Aを狭巾部401Bより棒状具100の軸方向に長くしてある。広巾部401Aの上面の根元側にはシート保持用突起404が設けられている。
清掃シート500は、例えばベース不織布501Aと、ベース不織布501Aの表面の繊維501Bとからなる。清掃シート500は、取付プレート401に被着できるように2枚のベース不織布501Aを筒状に重ね合せる左右両側の線シール502を備え、長手方向の中間部の左右両側には取付プレート401における広巾部401Aと狭巾部401Bの境界に設けられる左右の段差状の係止部401Cに引っ掛かる点シール503を備える。清掃シート500は、ベース不織布501Aの長手方向の端部の中央に、取付プレート401のシート保持用突起404に係止される係止孔504を備える。
清掃シート500の筒状のベース不織布501Aを清掃ヘッド400の取付プレート401に被着し、両側の点シール503を取付プレート401の左右の係止部401Cに引掛け、係止孔504を取付プレート401のシート保持用突起404に係止して用いる。このとき、清掃ヘッド400のシート保持用突起404は、図26、図27に示す如く、平面視で棒状具100の軸方向に長い縦長形状をなし、シート挿入側下面にテーパ面404Aを設け、清掃シート500の係止孔504が挿入し易く、また外れにくくしている。シート保持用突起404の突起軸部404Bはシート挿入側をえぐり、清掃シート500の係止孔504が挿入し易くしている。即ち、図26、図27において、シート保持用突起404の縦方向長さをA、突起軸部404Bのシート挿入側外周面を通る突起404の最大周長をL、係止孔504の縦方向長さをa、周長をlとするとき、l×γ>L(γはベース不織布501Aの伸び補正係数)とすることにより、清掃シート500の係止孔504をシート保持用突起404に挿入し易くし、a≪Aとすることにより清掃シート500の係止孔504をシート保持用突起404から外れにくくしている。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)内側軸(例えば第2軸20)は、押圧ピン(例えば51)の押圧力と、内側軸(例えば第2軸20)の溝(例えば22)と外側軸(例えば第1軸10)のリブ(例えば12)の両方が摺動する2つの摺動面(2つの摺動面は平行でない)から受ける反力により支持され、上記2つの摺動面から受ける反力と押圧力の方向とが互いに非平行をなすので、押圧力と2つの反力により内側面は周方向で3点支持されて軸中心方向へと付勢される。従って、内側軸(例えば第2軸20)は、横断面内の径方向、周方向の動きがガタなく止められる。
そして、押圧ピン(例えば51)が内側軸(例えば第2軸20)の周面に押圧しているので、摩擦力により軸方向の移動も適度に規制される。従って、外側軸(例えば第1軸10)に内側軸(例えば第2軸20)をガタなく連結保持することができる。
(b)外側軸(例えば第1軸10)は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピン(例えば51)を備え、弾性部材(例えば52)により押圧ピン(例えば51)を内側軸(例えば第2軸20)の外面に圧接し、外側軸(例えば第1軸10)の内面の軸方向に延在させたリブ(例えば12)と、内側軸(例えば第2軸20)の軸方向に延在させた溝(例えば22)を互いにスライド可能に係合させ、上記リブ(例えば12)と溝(例えば22)の摺動面は押圧ピン(例えば51)の圧接方向に対して鋭角となるように構成することにより、押圧ピン(例えば51)が内側軸(例えば第2軸20)に付与する押圧力が内側軸(例えば第2軸20)の溝(例えば22)(又はリブ(例えば12))を外側軸(例えば第1軸10)のリブ(例えば12)(又は溝(例えば22))に押付け、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)の回り止めだけでなく、ガタ止めの確実を図ることができる。
リブ(例えば12)と溝(例えば22)の組合せが外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)の周方向に離れて2組あるときには、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)は横断面内の周方向に離れた3ヵ所で3点支持され、ガタ止めの一層の確実を図ることができる。
(c)押圧ピン(例えば51)が内側軸(例えば第2軸20)に付与する押圧力が内側軸(例えば第2軸20)の溝(例えば22)(又はリブ(例えば12))を外側軸(例えば第1軸10)のリブ(例えば12)(又は溝(例えば22))に押付けるものであり、内側軸(例えば第2軸20)の溝(例えば22)と外側軸(例えば第1軸10)のリブ(例えば12)をガタなく係合させることができ、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)の回り止めの確実を図ることができる。
(d)外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)の横断面内にリブ(例えば12)と溝(例えば22)を設けることにより、それらの構造強度を向上できる。尚、押圧ピン(例えば51)と弾性部材(例えば52)を一体としても良い。
(e)内側軸(例えば第2軸20)は、内側軸(例えば第2軸20)に設けた第2のストッパ溝(例えば24)と外側軸(例えば第1軸10)に設けた押圧ピン(例えば51)の衝合により、抜け止めされるため、上記従来例のように外側軸(例えば第1軸10)先端部の内面に段差状のストッパ部(小径部)を設ける必要がない。従って、内側軸(例えば第2軸20)を外側軸(例えば第1軸10)の先端部から挿入することができる。
挿入の際、押圧ピン(例えば51)は内側軸(例えば第2軸20)の基端部の斜面(例えば24B)でガイドされて外方に押し出され、第2のストッパ溝(例えば24)まで押し込んだところで押圧ピン(例えば51)が内方に戻って第2のストッパ溝(例えば24)に係合する。第2のストッパ溝(例えば24)の基端側壁面(例えばストッパ壁24C)は軸方向に略直交する面としたので、押圧ピン(例えば51)の側面と衝合して、内側軸(例えば第2軸20)を引き出し方向に抜け止めできる。
また、第2のストッパ溝(例えば24)の対面する壁面(先端側壁面)は、外に開いた斜面(例えば24B)としたので、内側軸(例えば第2軸20)の押し込み方向への移動は自由に行なうことができる。
(f)外側軸(例えば第1軸10)先端部に小径のストッパ部を設けないため、外側軸(例えば第1軸10)先端側から内側軸(例えば第2軸20)を挿入することができる。また、内側軸(例えば第2軸20)の基端部に押圧ピン(例えば51)が乗り上げ可能な斜面(例えば24B)を設けたので、押圧ピン(例えば51)を外側軸(例えば第1軸10)にセットした状態で、内側軸(例えば第2軸20)を挿入するだけで組立てが完了する。
同様に、多段の伸縮軸を組立てる場合、それぞれの外側軸(例えば第1軸10)(最小径の軸以外の軸)に押圧ピン(例えば51)をセットした後、どういう順番でも(最小径軸からでも最大径軸からでも、途中からでも)いいので内側軸(例えば第2軸20)を差し込めば良い。
また、内側軸(例えば第2軸20)の基端部を外側軸(例えば第1軸10)の先端部から挿入するので、内側軸(例えば第2軸20)の先端に一体的に清掃ヘッド400等を設けた場合でも組立てできる。
(g)外側軸(例えば第1軸10)先端部内面に段差状のストッパ部を設ける必要がないので、内側軸(例えば第2軸20)と外側軸(例えば第1軸10)の径の差を小さくすることができる。つまり、径の差は、構造強度に必要な肉厚×2+隙間となる。具体的には、構造強度に必要な肉厚1.5mm、隙間0.5mm(径の差3.5mm)程度が一般的で、最小軸径を10mm程度に設定すると、2段目軸径は13.5mm、3段目軸径は17mm、4段目軸径は20.5mm、5段目軸径は24mmになる。最外軸(グリップ)の握り易さを考慮しても、5段程度までで十分実用可能である。多段化でき、伸長時の長さを維持したまま縮小時の長さをコンパクトにできる。
尚、前述した特許文献1に記載の棒状具にあっては、具体的には、構造強度に必要な軸の肉厚が1.5mm、外側軸の内面の先端側に設けた段差状のストッパ部の段差が1mm、隙間0.5mm(径の差5.5mm)程度が一般的で、構造強度から最小軸径を10mm程度に設定すると、2段目軸径は15.5mm、3段目軸径は21mm、4段目軸径は26.5mm、5段目軸径は32mmになる。最外軸(グリップ)の握り易さから、実用可能な段数は3段程度になり、コンパクトな多段伸縮棒状具を得ることができない。
更に、内側軸(例えば第2軸20)の基端部に従来の弾性腕の係止突起の如くを設けないから、棒状具100の全長からこれによる無駄長さを排除できる。また、内側軸(例えば第2軸20)を外側軸(例えば第1軸10)の先端部から挿入できるから、外側軸(例えば第1軸10)の基端部にキャップを嵌合する必要がなく、棒状具100の全長からこれによる無駄長さを排除できる。これらにより、棒状具100の長さの無駄がなくなり、収縮時の棒状具100の長さが従来と同じであれば、伸長時の長さが上記無駄長さを排除した分だけ長くなる。
(h)内側軸(例えば第2軸20)は外側軸(例えば第1軸10)への挿入端に押圧ピン(例えば51)が乗り上げ可能な斜面を備えるとともに、外面に押圧ピン(例えば51)が衝合可能な第2のストッパ溝(例えば24)を設け、第2のストッパ溝(例えば24)は外側軸(例えば第1軸10)への挿入端側壁面(例えばストッパ壁24C)が挿入方向と略直交し、これと相対する壁面(例えば24B)が外に開いた斜面で形成した。押圧ピン(例えば51)は第2のストッパ溝(例えば24)の斜面によって第2のストッパ溝(例えば24)からガイド溝(例えば21)への乗り上げが容易になる。また、外側軸(例えば第1軸10)の内部に抜け止め用の段差状のストッパ部を設けることなく、内側軸(例えば第2軸20)の挿入端側壁面を押圧ピン(例えば51)に当てることで、挿入端側壁面によって内側軸(例えば第2軸20)をその引き出し方向に抜け止めできる。
(i)内側軸(例えば第2軸20)の第2のストッパ溝(例えば24)から先端方向にガイド溝(例えば21)を設けると、第2のストッパ溝(例えば24)の基端部側壁面(例えばストッパ壁24C)の高さを維持したままで、対面側壁面(斜面(例えば24B))の高さを(ガイド溝(例えば21)の深さ分)浅くできる。これにより、伸長時に押圧ピン(例えば51)を第2のストッパ溝(例えば24)から乗り上げる量を少なくできるので、よりスムーズに伸長操作できる。第2のストッパ溝(例えば24)の基端部側壁面の高さは維持されているので、内側軸(例えば第2軸20)の抜け止め耐久力は維持することができる。
(j)押圧ピン(例えば51)が第1のストッパ溝(例えば23)のストッパ壁(例えば23C)に当接するときに、押圧ピン(例えば51)のピン先端は第1のストッパ溝(例えば23)の溝底面(例えば23E)に接触することなく、第1のストッパ溝(例えば23)の斜面(例えば23B)に圧接するように構成したから、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)の最収縮状態でそれらの軸方向のガタ止めになる。
(k)外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)の収縮位置で押圧ピン(例えば51)が第1のストッパ溝23に係合するので、不意に内側軸(例えば第2軸20)が伸びてしまうことを防ぐことができる。
(l)棒状具100を伸ばしたとき、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)が重なり合う連結部分の近傍に曲げ力がかかり易い。外側軸(例えば第1軸10)の先端部に拡径状の厚肉部(例えば25)を設けたから、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)は曲げ力に対する強度がある。尚、内側軸(例えば第2軸20)の先端側の厚肉部(例えば25)は、棒状具100の最収縮状態において、外側軸(例えば第1軸10)に重なり合わない部分であり、外側に肉厚部分を設けることができる。そして、内側軸(例えば第2軸20)の外側軸(例えば第1軸10)に重なり合う部分を肉薄にできる。
(m)外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)を中空軸とし、それぞれの基端側の端部に端壁(例えば14、26)を設けたから、外側軸(例えば第1軸10)と内側軸(例えば第2軸20)を補強できる。先端側から内側軸(例えば第2軸20)を挿入して組立てることのできる構造なので、軸に一体的に端壁(例えば14、26)を設けることができ、一体化するので、補強効果が高い。
(n)清掃具用棒状具100において、上述(a)〜(m)を実現できる。
図1は清掃具とその棒状具の最収縮状態を示す斜視図である。 図2は清掃具とその棒状具の最伸長状態を示す斜視図である。 図3は棒状具の最収縮状態を示す断面図である。 図4は図3のIV部を拡大して示す断面図である。 図5は図3のV部を拡大して示す断面図である。 図6は外側軸と内側軸の連結構造を示す断面図である。 図7は図6のVII部を拡大して示す断面図である。 図8は図6のVIII-VIII線に沿う断面図である。 図9は棒状具の最伸長状態を示す外面図である。 図10は図9の断面図である。 図11は図10のXI部を拡大して示す断面図である。 図12は清掃具とその棒状具の中間伸長状態を示す斜視図である。 図13は棒状具の中間伸長状態を示す断面図である。 図14は図13のXIV-XIV線に沿う断面図である。 図15は棒状具の組立過程を示す斜視図である。 図16は図15のXVI部を示す斜視図である。 図17は清掃具の角度調節部を示す斜視図である。 図18は図17のXVIII部を拡大して示す斜視図である。 図19は角度調節部を示す斜視図である。 図20は清掃具の水平角度状態を示し、(A)は全体図、(B)は断面図である。 図21は清掃具の中間角度状態を示し、(A)は全体図、(B)は断面図である。 図22は清掃具の最大角度状態を示し、(A)は全体図、(B)は断面図である。 図23は清掃具のヘッドジョイントを示し、(A)は全体図、(B)は拡大図である。 図24はヘッドジョイント部の組立過程を示す斜視図である。 図25はヘッドジョイント部の組立過程を示す断面図である。 図26は清掃シートとシート保持用突起を示す平面図である。 図27は清掃シートのシート保持用突起への挿入過程を示す断面図である。
符号の説明
1 清掃具
10 第1軸(外側軸)
11 貫通孔
12 リブ
13 薄肉部
14 端壁
20 第2軸(内側軸)
21 ガイド溝
22 溝
23 第1のストッパ溝
23A 溝底面
23B 斜面
23C ストッパ壁
24 第2ストッパ溝
24A 溝底面
24B 斜面
24C ストッパ壁
25 厚肉部
26 端壁
26A 面取り
51 押圧ピン
52 弾性部材

Claims (8)

  1. 外側軸の中空部に内側軸を挿入して軸方向に伸縮自在に連結した棒状具であって、
    外側軸は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピンを備え、弾性部材により押圧ピンを内側軸の外面に圧接し、
    外側軸の内面の軸方向に延在させたリブと、内側軸の軸方向に延在させた溝を互いにスライド可能に係合させてなる2つの摺動部を有し、
    上記リブと溝との2つの摺動部が押圧ピンの圧接に対して及ぼす反力方向と、押圧ピンの圧接方向とが互いに平行にならないように構成した棒状具。
  2. 外側軸の中空部に内側軸を挿入して軸方向に伸縮自在に連結した棒状具であって、
    外側軸は中空部壁面から内向きに凸形状の押圧ピンを備え、弾性部材により押圧ピンを内側方向に付勢し、
    内側軸は外側軸への挿入端に押圧ピンが乗り上げ可能な斜面を備えるとともに、外面に押圧ピンが衝合可能なストッパ溝を設け、ストッパ溝は外側軸への挿入端側壁面が挿入方向と略直交し、これと相対する壁面が外に開いた斜面で形成された棒状具。
  3. 前記内側軸の外面に、押圧ピンがスライドするガイド溝を設けた請求項1に記載の棒状具。
  4. 内側軸の外面に押圧ピンが衝合可能なストッパ溝を設け、ストッパ溝は壁面の少なくとも一方を斜面とし、
    押圧ピンがストッパ溝に衝合するとき、押圧ピンの先端はストッパ溝の斜面に圧接するように構成した請求項1に記載の棒状具。
  5. 前記内側軸の外面に第1と第2のストッパ溝を設け、
    内側軸の外面の上記第2のストッパ溝より先端側に、押圧ピンが衝合可能な第1のストッパ溝を設け、
    第2のストッパ溝は先端側壁面が挿入方向と略直交し、これと相対する壁面が外に開いた斜面で形成された請求項2又は4に記載の棒状具。
  6. 外側軸の先端部に拡径状の厚肉部を設けた請求項1〜5のいずれかに記載の棒状具。
  7. 前記外側軸と内側軸は、中空軸であり、それぞれの基端側の端部に端壁を設けた請求項1〜6のいずれかに記載の棒状具。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の棒状具を用いた清掃具。
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