JP2019173340A

JP2019173340A - 歯車式伸縮機構及びこれを用いた土木建築用器具

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Publication number: JP2019173340A
Application number: JP2018061336A
Authority: JP
Inventors: 隆好今野; Takayoshi Konno
Original assignee: Konno Koumuten Co Ltd
Current assignee: Konno Koumuten Co Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP6494144B1

Abstract

【課題】作業労力及び作業時間を低減させることが可能な、汎用性のある歯車式伸縮機構及びこれを用いた土木機械用器具を提供する。【解決手段】歯車式伸縮機構１は、正逆自在に回転する駆動歯車１１、駆動歯車１１に噛み合う従動歯車１２が設けられた回転胴体１３、第１雌ねじ孔１３１に噛み合う第１ロッド１４、第２雌ねじ孔１３２に噛み合う第２ロッド１５、及び、第１ロッド１４が挿通され第１ロッド１４の回転を規制する第１開口端部１６２と第２ロッド１５が挿通され第２ロッド１５の回転を規制する第２開口端部１６３とを備えるケース体１６とを有する。駆動歯車１１の回転方向に対応して伸縮する第１及び第２ロッド１４、１５の先端部１４４、１４５にフック、アイボルト、クランプ等を着脱自在に装着することができる。【選択図】図１

Description

本発明は歯車式伸縮機構及びこれを用いた土木建築用器具に関し、様々な器具や機械に適用可能な歯車式伸縮機構、及び、当該歯車式伸縮機構を用いたターンバックルや足場繋ぎ用金具等の土木建築用器具に関する。

建築物の筋交い等に用いる建築用ターンバックルには、端部にねじ孔が穿設されたターンバックル胴と、当該ねじ孔に螺合するターンバックルボルトとにより構成されるものがある。ターンバックルボルトのそれぞれにはワイヤー等が連結されており、ターンバックル胴を回転させることによりワイヤー等を引き締める（例えば、特許文献１）。

建物躯体に足場を組み付ける際に用いられる足場繋ぎ用金具には、鋼管等からなる主材と、当該主材の一端に設けられるアイボルト等の取付金具と、当該主材の他端に設けられるクランプ等のつかみ金具とにより構成されるものがある。建物躯体に対して取付金具をねじ込む等して固定した後、足場を構成する単管パイプを、つかみ金具で把持することにより、建物躯体に対して足場を組み付ける。

コンクリート工事の支保工に用いるパイプサポートには、地面に載置される台板と、当該台板に立設される腰管と、所定の間隔でピン穴が穿設された差し込み管と、腰管と差し込み管とを連結する支持ピンと、調節ねじとにより構成されるものがある。腰管に対して差し込み管を適宜の長さ挿入して支持ピンにより連結した後、調整ねじを回転させることにより、対象物を支承ないし支持する。

特開平４−３００４０８号公報

上述の建築用ターンバックルの締付作業、足場繋ぎ用金具の取付作業及びパイプサポートの構築作業は、従来、レンチ等の工具を用いて人力で行っていたため、多大な労力を要し、多くの作業時間を費やしていた。

上述の建築用ターンバックルやパイプサポートは、鉄製であるため錆びたり腐食したりし易く、かつ、打設作業時のコンクリート等の異物が付着し易い使用環境にあるため、長期の使用によりターンバックル胴や調整ねじが回しにくくなるといった問題があった。足場繋ぎ用金具は、建物躯体と単管パイプ等により仮組みされた足場との間の限られたスペースに取り付けられるものであり、作業スペースが狭いため、取付作業に多大な労力を要し、多くの作業時間を費やしていた。

本発明は上記課題ないし問題に鑑みてなされたものであり、作業労力及び作業時間を低減させることができ様々な器具や機械に適用可能な歯車式伸縮機構、及び、当該歯車式伸縮機構を用いたターンバックルや足場繋ぎ用金具やパイプサポート等の土木建築用器具を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様の歯車式伸縮機構は、動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔と他端部に開口し当該第１雌ねじ孔と逆回りの雌ねじが形成される第２雌ねじ孔とが設けられた円筒状の回転胴体と、前記第１雌ねじ孔内に配置され前記第１雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記第１雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第１ロッドと、前記第２雌ねじ孔内に配置され前記第２雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記第２雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第２ロッドと、前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、前記第１ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する第１開口端部と、前記第２ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する第２開口端部とを備えるケース体とを有することを特徴とする。

本発明の第２の態様の歯車式伸縮機構は、動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔と他端部に開口し当該第１雌ねじ孔と逆回りの雌ねじが形成される第２雌ねじ孔とが設けられた円筒状の回転胴体と、前記第１雌ねじ孔内に配置され前記第１雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の第１係合部が設けられた中間部と、前記第１雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第１ロッドと、前記第２雌ねじ孔内に配置され前記第２雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の第２係合部が設けられた中間部と、前記第２雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第２ロッドと、前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、円形に開口し前記第１係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記第１ロッドの中間部が摺接する第１開口端部と、円形に開口し前記第２係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記第２ロッドの中間部が摺接する第２開口端部とを備えるケース体とを有することを特徴とする。

本発明の第３の態様の歯車式伸縮機構は、動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、端部に開口する雌ねじ孔が形成された円筒状の回転胴体と、前記雌ねじ孔内に配置され前記雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置されるロッドと、前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、前記ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する開口端部を備えるケース体とを有することを特徴とする。

本発明の第４の態様の歯車式伸縮機構は、動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、端部に開口する雌ねじ孔が形成された円筒状の回転胴体と、前記雌ねじ孔内に配置され前記雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の係合部が設けられた中間部と、前記雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置されるロッドと、前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、円形に開口し前記係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記ロッドの中間部が摺接する開口端部を備えるケース体とを有することを特徴とする。

本発明の前記第１ないし第４の態様の歯車式伸縮機構は、前記特徴に加え、前記駆動歯車の回転軸方向が前記回転胴体の半径方向と平行となるように前記駆動歯車を配置すること、前記回転胴体と前記ロッドの基端部とにより閉じられた空間に連通する空気孔を前記回転胴体と前記ケース体のそれぞれに穿設すること、前記ロッドの中間部には、所定の長さ以上に前記ロッドを伸長させたときに外部に現れる位置に目印を設けること、及び、前記駆動歯車を複数の歯車を介して前記動力源に連結することを特徴とする。

本発明の第１の態様の歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具は、前記第１又は第２の態様の歯車式伸縮機構を有する土木建築用器具であって、前記第１及び第２ロッドの先端部のそれぞれにはカギ状のフックが着脱自在に装着されることを特徴とする。

本発明の第２の態様の歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具は、前記第１又は第２の態様の歯車式伸縮機構を有する土木建築用器具であって、前記第１及び第２ロッドのうち、一方の先端部にはクランプが着脱自在に装着され、他方の先端部にはアイボルトが着脱自在に装着されることを特徴とする。

本発明によれば、作業労力及び作業時間を低減させることができ様々な器具や機械に適用可能な歯車式伸縮機構、及び、当該歯車式伸縮機構を用いたターンバックルや足場繋ぎ用金具やパイプサポート等の土木建築用器具を提供することができる。

本発明の歯車式伸縮機構（実施例１）の内部構造拡大図である。図１に示す歯車式伸縮機構の外観図である。図１に示す歯車式伸縮機構の分解説明図である。（Ａ）は図１のＡ−Ａ線の概略断面図であり、（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線の概略断面図である。任意に用いられるギアボックスの一例を示す図である。本発明の歯車式伸縮機構に適用可能なロッドの中間部の断面形状の例示である。図１に示す歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具（実施例２：ターンバックル）の内部構造図である。図１に示す歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具（実施例３：足場繋ぎ用金具）の使用状態を示す側面図である。図８に示す足場繋ぎ用金具の上面図である。図９に示す足場繋ぎ用金具を建物躯体に取り付けた状態を示す上面図である。図１に示す歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具（実施例４：伸縮ポール）の内部構造図である。図１１に示す伸縮ポールの変形例を示す図である。本発明の歯車式伸縮機構（実施例５）の内部構造及び同機構を用いた土木建築用器具（実施例６：パイプサポート）を示す図である。

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１：歯車式伸縮機構＞
図１は本発明の歯車式伸縮機構（実施例１）の内部構造拡大図であり、図２は図１に示す歯車式伸縮機構の外観図であり、図３は図１に示す歯車式伸縮機構の分解説明図であり、図４（Ａ）は図１のＡ−Ａ線の概略断面図であり、図４（Ｂ）は図１のＢ−Ｂ線の概略断面図である。

本発明の実施例１である歯車式伸縮機構１は、動力源Ｐに連結され正逆自在に回転する駆動歯車１１と、駆動歯車１１に噛み合う従動歯車１２が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔１３１と他端部に開口し第１雌ねじ孔１３１と逆回り（逆向きの回転方向）の雌ねじが形成される第２雌ねじ孔１３２とが設けられた円筒状の回転胴体１３と、第１雌ねじ孔１３１内に配置され第１雌ねじ孔１３１に噛み合う雄ねじ１４１が形成された基端部１４２と、断面形状が楕円である中間部１４３と、第１雌ねじ孔１３１から外方に向けて突出して配置される先端部１４４とにより構成され、回転胴体１３の回転軸と同軸上に配置される第１ロッド１４と、第２雌ねじ孔１３２内に配置され第２雌ねじ孔１３２に噛み合う雄ねじ１５１が形成された基端部１５２と、断面形状が楕円である中間部１５３と、第２雌ねじ孔１３２から外方に向けて突出して配置される先端部１５４とにより構成され、回転胴体１３の回転軸と同軸上に配置される第２ロッド１５と、駆動歯車１１と従動歯車１２と回転胴体１３とを回動自在に収容する本体部１６１と、第１ロッド１４の中間部１４３の断面形状に対応する形状に開口し中間部１４３が摺接する第１開口端部１６２と、第２ロッド１５の中間部１５３の断面形状に対応する形状に開口し中間部１５３が摺接する第２開口端部１６３とを備えるケース体１６とを有する。

次に各構成について詳述する。駆動歯車１１は、動力源Ｐに連結され正逆自在に回転する歯車であり、従動歯車１２に噛み合っている。なお、本発明を構成する動力源としては、土木工事現場において利用されるインパクトドライバーやドリルドライバー等の正逆自在に回転駆動する携帯型電動工具を用いることができるが、これに限られず、手回し工具でも良い。本実施例における駆動歯車１１はウォームギアであり、駆動歯車１１の回転軸１１１先端に動力源Ｐが着脱自在に嵌合される連結部１１２が設けられている。

回転胴体１３は、駆動歯車１１に噛み合う従動歯車１２が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔１３１と他端部に開口し第１雌ねじ孔１３１と逆回り（逆向きの回転方向）の雌ねじが形成される第２雌ねじ孔１３２とが設けられた円筒状の鋼製部材である。例えば、第１雌ねじ孔１３１には右ねじ（右回りの雌ねじ）が形成され、第２雌ねじ孔１３２には左ねじ（左回りの雌ねじ）が形成されている。それぞれの雌ねじ孔１３１、１３２のピッチは同一である。

本実施例における回転胴体１３は、長手方向中央部に底部１３３が形成され両端に開口する円筒状の部材であり、一対のコップ状の有底円筒体の底部同士を結合したような形状である。回転胴体１３の中央部に底部１３３を設けることにより剛性が高められ、外力に対して回転胴体１３が変形しにくく、第１ロッド１４や第２ロッド１５をスムーズに伸縮移動させることができる。なお、回転胴体１３は本実施例に限られることなく、左右に貫通する円筒部材であっても良い。回転胴体１３は、筒状のケース体１６の内部に、回転胴体１３の長手方向を回転軸として回転（自転）自在に収容されている。回転胴体１３をスムーズに回転させるため、ケース体１６の内周面にはグリースが塗布されている。

従動歯車１２はウォームホイールであり、回転胴体１３の長手方向中央部外周に嵌め込まれる等して回転胴体１３の外周に設けられており、駆動歯車１１の回転に連動してケース体１６の内部で回転胴体１３が自転するようになっている。従動歯車１２としては、駆動歯車１１よりも歯数の多いものが選択される。これにより、駆動歯車１１から回転胴体１３に伝達される回転トルクが増幅され、ターンバックルの締付作業のような負荷の高い仕事であっても、インパクトドライバー等の携帯型電動工具で対応できる。回転トルクを更に増幅させる必要があるときは、駆動歯車１１と動力源Ｐとを複数の歯車からなるギアボックスを介して動力源に連結するようにしても良い。

図５は任意に用いられるギアボックス７の一例を示す図であり、第１歯車７４が嵌合する第１回転軸７１と、第１回転軸７１に対して並行に配置され一端側に第２歯車７５が嵌合し他端側に第３歯車７６が嵌合する第２回転軸７２と、第２回転軸７２に対して並行に配置され第４歯車７７が嵌合する第３回転軸７３とを有し、第１歯車７４として第２歯車７５よりも歯数の多いものが選択され、第３歯車７６として第４歯車７７よりも歯数の多いものが選択され、第１歯車７４が第２歯車７５に噛み合い、第３歯車７６が第４歯車７７に噛み合っている。第１回転軸７１に動力源Ｐを接続し、第３回転軸７３に駆動歯車１１の回転軸１１１を接続することにより、回転トルクを増幅して駆動歯車１１に伝達することができる。ギアボックス７は、負荷の高い作業を行う場合に適宜利用することができる。

駆動歯車１１は、図に示すように、駆動歯車１１の回転軸方向が回転胴体１３の半径方向と平行となるように、即ち、回転胴体１３の回転軸方向に対して駆動歯車１１の回転軸方向が立体的に交差するように配置されることが好ましい。これにより、連結部１１２がケース体１６の側面側に配置され、動力源Ｐを回転胴体１３の側面方向から接近させ装着することができ、使用中もケース体１６と動力源Ｐが干渉しあうことなく、作業性が良い。かかる歯車の配置とするために、駆動歯車１１としてウォームギアを従動歯車１２としてウォームホイールを用いているが、これは単なる一例であり、傘歯車を組み合わせて用いても良い。

第１ロッド１４は、回転胴体１３の内部に配置される基端部１４２と、回転胴体１３の外部に配置される先端部１４４と、基端部１４２と先端部１４４との間に配置される中間部１４３とにより構成される棒状の鋼製部材であり、回転胴体１３の回転軸と同軸上に配置される。第１ロッド１４の全長は、第１ロッド１４を回転胴体１３内部に最大限収容したときでも、先端部１４２が回転胴体１３の外部に配置される長さに設定されているが、これは単なる一例であり、先端部がケース体１６の内部に収容されるようにしても良い。基端部１４２は、断面円形で、外周に第１雌ねじ孔１３１に噛み合う雄ねじ１４１が形成されている。中間部１４３は、後述する第１開口端部１６２に摺接する部位であり、その断面形状が、図４（Ｂ）に示すような楕円に形成されている。先端部１４２には、カギ状のフック、クランプ、アイボルト等の各種アタッチメントが装着されるねじ穴１４５が設けられている。

第２ロッド１５の構成は第１ロッド１４と同様である。すなわち、第２ロッド１５は、回転胴体１３の内部に配置される基端部１５２と、回転胴体１３の外部に配置される先端部１５４と、基端部１５２と先端部１５４との間に配置される中間部１５３とにより構成される棒状の鋼製部材であり、回転胴体１３の回転軸と同軸上に配置される。第２ロッド１５の全長は、第１ロッド１４の全長と同一であり、第２ロッド１５を回転胴体１３内部に最大限収容したときでも、先端部１５４が回転胴体１３の外部に配置される長さに設定されているが、これは単なる一例であり、先端部がケース体１６の内部に収容されるようにしても良い。基端部１５２は、断面円形で、外周に第２雌ねじ孔１３２に噛み合う雄ねじ１５１が形成されている。中間部１５３は、後述する第２開口端部１６３に摺接する部位であり、その断面形状が、図４（Ｂ）に示すように楕円に形成されている。第２開口端部１６３は楕円状に開口しており、先端部１５４には、カギ状のフック、クランプ、アイボルト等の各種アタッチメントが装着されるねじ穴１５５が設けられている。

ケース体１６は、駆動歯車１１と従動歯車１２と回転胴体１３とを回動自在に収容する本体部１６１と、本体部１６１の一端に設けられる第１開口端部１６２と、本体部１６１の他端に設けられる第２開口端部１６３とを備える。ケース体１６は中空の筒状収容体であり、断面Ｕ字状の分割体１６ａ、１６ｂに図示省略するフランジ部を設けてボルト等の締結手段で相互に結合することにより形成される。ケース体１６の本体部１６１は、その長手方向中間部が従動歯車１２及び駆動歯車１１を収容するために膨出しており、駆動歯車１１の回転軸１１１を軸支している。ケース体１６の内部に歯車１１、１２や回転胴体１３やロッドの基端部１４２、１５２といった動力伝達要素が収容されているため、これらの動力伝達要素にコンクリート飛沫等の異物が付着し難く、動力伝達要素が錆びたり腐食したりし難いため、歯車が回転しにくくなる等の支障が生じ難く、長期にわたるスムーズな使用を可能とし、作業労力及び作業時間を低減させることが可能である。潤滑剤としては手入れが楽なグリースを使用することが好ましい。

第１開口端部１６２は、第１ロッド１４の中間部１４３の断面形状に対応して楕円形状に開口しており、第１開口端部１６２に挿通された第１ロッド１４の中間部１４３が、第１開口端部１６２の内周に摺接している。これにより、第１ロッド１４は、回転胴体１３の回転軸方向に移動可能である一方、ケース体１６に対して回転（自転）不能に規制されている。同様に、第２開口端部１６３は、第２ロッド１５の中間部１５３の断面形状に対応して楕円形状に開口しており、第２開口端部１６３に挿通された第２ロッド１５の中間部１５３が、第２開口端部１６３の内周に摺接しており、第２ロッド１５は、回転胴体１３の回転軸方向に移動可能である一方、ケース体１６に対して回転（自転）不能に規制されている。各ロッド１４、１５の伸縮ストロークは、断面楕円に形成された中間部１４３、１５３の長手方向寸法に対応する。各開口端部１６２、１６３は、ケース体と一体として設けても良く、ケース体の本体部に対して着脱可能なキャップ状のものでも良い。

第２ロッド１５の中間部１５３には、所定の長さ以上に第２ロッド１５を伸長させたときに外部に現れる位置に目印１７が設けられる。図１に示す目印１７は、第２ロッド１５の回転軸方向（長手方向）に沿って凸状に設けてなるものであり、目印１７に注意して動力源Ｐを操作することにより、ロッドを伸ばし過ぎて開口端部１６２、１６３にロッドの基端部１４２、１５２が衝突する事態を回避することができる。目印としては種々の形態のものが考えられ、凹状のもの（図６（Ａ）参照）や、塗色によるものであっても良い。

上述のとおり、ロッド１４、１５はケース体１６に対して回転（自転）不能に配置されるが、当該配置を実現可能なロッド中間部の断面形状は楕円に限られない。中間部の断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せであっても良く、断面形状を円形とし回転胴体１３の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の係合部が設けられた形状のものであっても良い。図６は本発明の歯車式伸縮機構（実施例１、５を含む）及びこれを用いた土木建築用器具（実施例２〜４、６を含む）に適用可能なロッドの中間部の断面形状の例示であり、同図（Ａ）は当該断面形状が楕円（凹状の目印９４ａがあるもの）であるもの、同図（Ｂ）は当該断面形状が楕円（凹状の目印９４ｂがあるもの）であるもの、同図（Ｃ）は当該断面形状が三角形であるもの、同図（Ｄ）は当該断面形状が四角形であるもの、同図（Ｅ）は当該断面形状が五角形であるもの、同図（Ｆ）は当該断面形状を円形としつつ凹状の係合部９２ｆを設けたもの、同図（Ｇ）は当該断面形状を円形としつつ凸状の係合部９２ｇを設けたものである。なお、図６は単なる例示に過ぎず、真円を除き、任意の断面形状のロッドを選択することができる。

いずれの断面形状に対しても、ケース体１６にロッド９０ａ〜９０ｇの中間部９１ａ〜９１ｇの断面形状に対応する形状に開口した開口端部を設けて、当該開口端部にロッドの中間部を挿通して摺接させることにより、ケース体に対してロッドを回転不能に配置することができる。たとえば、同図（Ｅ）に示す場合には、ケース体の開口端部は中間部９１ｅが摺接するサイズの五角形状に形成され、同図（Ｆ）に示す場合には、ケース体の開口端部は中間部９１ｆが摺接するサイズの円形に開口し係合部９２ｆが嵌め込まれる凸状の被係合部９３ｆが設けられた形状に形成され、同図（Ｇ）に示す場合には、ケース体の開口端部は中間部９１ｇが摺接するサイズの円形に開口し係合部９２ｇが嵌め込まれる凸状の被係合部９３ｇが設けられた形状に形成される。これにより、開口端部に挿通されたロッドの中間部が開口端部の内周に摺接し、ケース体に対してロッドが回転不能に規制される。

回転胴体１３とケース体１６のそれぞれには、回転胴体１３と第１ロッド１４の基端部１４２とにより閉じられた空間１６４に連通する空気孔１３４、１６６が穿設されるとともに、回転胴体１３と第２ロッド１５の基端部１５２とにより閉じられた空間１６５に連通する空気孔１３５、１６７が穿設される。空気孔１３４、１３５、１６６、１６７を設けることにより、空間１６４、１６５内における圧力変化を抑え、ロッドの伸縮移動をスムーズに行うことができる。

次に、歯車式伸縮機構１の作用について説明する。歯車式伸縮機構１は、インパクトドライバー等の動力源Ｐを用いて駆動歯車１１を一方に回転させると、駆動歯車１１に連動して従動歯車１２と一体として回転胴体１３が回転し、回転胴体１３の雌ねじ孔１３１、１３２に噛み合う基端部１４２、１５２を備える第１及び第２ロッド１４、１５に回転力が伝達されるが、第１及び第２ロッド１４、１５のそれぞれはケース体１６に対して回転不能に規制されているため、回転力が作用する方向に対応して回転胴体１３の回転軸方向に移動する。前述のとおり、第１ロッド１４の基端部１４２が噛み合う第１雌ねじ孔１３１と第２ロッド１５の基端部１５２が噛み合う第２雌ねじ孔１３２とは逆回り（逆向きの回転方向）に形成されており、かつ、ねじ孔のピッチは同一であるため、第１及び第２ロッド１４、１５は同量ずつ突出する方向（互いに離間する方向）に移動し、又は、同時に同量ずつ縮む方向（互いに接近する方向）に移動する。

正逆自在に回転可能な動力源Ｐを用いることにより、第１及び第２ロッド１４、１５の伸縮方向および伸縮量を自在に調整することができる。ロッドは歯車の回転により作動するため、伸縮量の微調整が可能である。歯車式伸縮機構１は、それぞれの端部にロッド１４、１５を有するため、一端部にのみロッドを備える場合（図１３参照）に比べ機構全体としての伸縮量が大きく、各種作業を迅速に行うことができる。所望の長さ分を伸縮させたロッド１４、１５は、各歯車の摩擦力やセルフロック現象等により、所望の位置に保持される。

直感的な作業を可能とすべく、動力源Ｐの正回転の方向と、第１及び第２ロッド１４、１５の移動方向とを一致させることが望ましい。例えば、実施例２においては、インパクトドライバーを逆回転させたとき、第１及び第２ロッド１４、１５のそれぞれが縮む方向に作動するように、各種歯車や筒状胴体１３の雌ねじを設けることが望ましい。これにより、作業者は、ターンバックルに連結されたワイヤー等を引き締めたいときは動力源Ｐを逆回転方向に駆動させ、緩めたいときは正回転方向に駆動させることができ、感覚的にミスなく作業をすることができる。

＜実施例２：ターンバックル＞
図７は図１に示す歯車式伸縮機構１を用いた土木建築用器具（実施例２：ターンバックル）の内部構造図である。実際の使用時には、図２に示すように歯車等の動力伝達要素がケース体１６に収容され、異物の付着等を防いだ状態で使用される。歯車式伸縮機構１の構造および作動は上記のとおりであり、説明を省略する。

図７に示すように、第１ロッド１４の先端部１４４および第２ロッド１５の先端部１５４のそれぞれには、カギ状のフック２１、２２が着脱自在に装着されている。本発明の実施例２であるターンバックル２を使用して、フック２１、２２をワイヤー等の牽引対象に連結する際には、予め、図７に示すように、第１及び第２ロッド１４、１５を所定の長さ引き出した状態としておく。次いで、それぞれのフック２１、２２に図示しないワイヤー等を連結し、インパクトドライバー等の動力源Ｐを用いて第１及び第２ロッド１４、１５を左右同時に縮む方向に作動させることにより、ワイヤー等の引き締め作業を低労力で迅速に行うことができ、作業労力及び作業時間を低減させることが可能である。

この点、従来一般に用いられてきた技術によると、手作業によりターンバックル胴を回転させることによりワイヤー等の引き締め作業を行っていたが、本発明を適用したターンバックル２によれば、動力源Ｐを用いて低労力で迅速に締付作業を行うことができる。加えて、本発明を適用したターンバックル２によれば、ワイヤー等の牽引対象が引き込まれる方向（反力が作用する方向）と、フック２１、２２が設けられたロッド１４、１５の伸縮方向とが一致するので、力が分散せずに無駄が無く、ねじ部が傷みにくい。

＜実施例３：足場繋ぎ用金具＞
図８は図１に示す歯車式伸縮機構１を用いた土木建築用器具（実施例３：足場繋ぎ用金具）の使用状態を示す側面図であり、図９は図８に示す足場繋ぎ用金具の上面図であり、図１０は図９に示す足場繋ぎ用金具を建物躯体に取り付けた状態を示す上面図である。実際の使用時には、図２に示すように歯車等の動力伝達要素がケース体１６に収容され、異物の付着等を防いだ状態で使用される。歯車式伸縮機構１の構造および作動は上記のとおりであり、説明を省略する。

本発明の実施例３である足場繋ぎ用金具３は、第１ロッド１４の先端部１４４にアイボルト３１が着脱自在に装着され、第２ロッド１５の先端部１５４にクランプ３２が着脱自在に装着されている。この足場繋ぎ用金具３を使用して単管パイプ８１等からなる足場８を建物躯体Ｃに対して組み付ける場合には、先ず、図１０に示すように、第１及び第２ロッド１４、１５を縮めた状態としておく。次に、足場繋ぎ用金具３を建物躯体Ｃと足場８との間に配置し、第２ロッド１５の先端部１５４に設けられクランプ３２と先端部１５４とを連結するボルト等よりなる連結具３２１に、図中白抜き矢印で示す方向からインパクトドライバー等を装着して、第２ロッド１５に対して回転力を加える。第２ロッド１５はケース体１６に対して回転不能に規制されているため、第２ロッド１５に対して回転力を加えることにより、第１ロッド１４を含む歯車式伸縮機構１全体が回転する。これにより第１ロッド１４の先端部に設けられたアイボルト３１をコンクリート等の建物躯体にねじ込んで取り付けることができる。この点、従来の足場繋ぎ用金具は、建物躯体Ｃと仮組みされた足場８との間の限られたスペースに取り付けられるものであり、作業スペースが狭いため、取付作業に多大な労力を要し、多くの作業時間を費やしていた。しかしながら、本発明を適用した足場繋ぎ用金具３によれば、第１及び第２ロッド１４、１５を縮めた状態としたうえで、建物躯体Ｃと足場８との間に配置して後述の取り付け作業を実施することができるので、作業性が良い。

建物躯体Ｃに対して足場繋ぎ用金具３を取り付けた後、駆動歯車１１に動力源Ｐを連結して、クランプ３２で単管パイプ８１を把持できる位置まで第１及び第２ロッド１４、１５を伸長させる。最後に、クランプ３２で単管パイプ８１を把持することにより、建物躯体Ｃに対して足場８を組み付ける（図８参照）。本発明を適用した足場繋ぎ用金具３によれば、インパクトドライバー等の動力源Ｐを用いて、低労力で迅速に取付作業を行うことができる。なお、アイボルト３１には回転軸部３１１が設けられているため、アイボルト３１の取付位置に対してクランプ３２で把持する単管パイプ８１の位置が建物水平方向にずれている場合でも、回転軸部３１１を回転中心として第２ロッド１５の先端部が当該単管パイプ８１を向くように歯車式伸縮機構１を水平回転させることができ、建物水平方向にずれた位置にある当該単管パイプ８１に連結することができる。

＜実施例４：伸縮ポール＞
図１１は図１に示す歯車式伸縮機構１を用いた土木建築用器具（実施例４：伸縮ポール）の内部構造図であり、図１２は図１１に示す伸縮ポールの変形例を示す図である。歯車式伸縮機構１の構造および作動は上記のとおりであり、説明を省略する。

本発明の実施例４である伸縮ポール４は、第１ロッド１４の先端部１４４および第２ロッド１５の先端部１５４のそれぞれにプレート４１、４２が着脱自在に装着されている。本発明を適用した伸縮ポール４によれば、連結部１１２に動力源Ｐを接続して、第１及び第２ロッド１４、１５のそれぞれを駆動させることにより、伸縮ポールとして利用することもできる。本発明を構成するロッドは中空であっても良い（図１２のロッド１４´、１５´参照）。中空とすることにより軽量化を図ることができる。

＜実施例５：歯車式伸縮機構、実施例６：パイプサポート＞
図１３は本発明の歯車式伸縮機構（実施例５）の内部構造及び同機構を用いた土木建築用器具（実施例６：パイプサポート）を示す図である。実施例５の歯車式伸縮機構５は、実施例１の歯車式伸縮機構１とは異なりロッド５４が一本であることに対応して回転胴体５３に設けられる雌ねじ孔や開口端部が一方の端部にのみ設けられる。歯車伸縮機構５は、かかる点以外は、実施例１の歯車式伸縮機構１と基本的な構成を共通にする。

すなわち、本発明の実施例５である歯車式伸縮機構５は、動力源Ｐに連結され正逆自在に回転する駆動歯車５１と、駆動歯車５１に噛み合う従動歯車５２が外周に設けられ、端部に開口する雌ねじ孔５３１が形成された円筒状の回転胴体５３と、雌ねじ孔５３１内に配置され雌ねじ孔５３１に噛み合う雄ねじ５４１が形成された基端部５４２と、断面形状が楕円である中間部５４３と、雌ねじ孔５３１から外方に向けて突出して配置される先端部５４４とにより構成され、回転胴体５３の回転軸と同軸上に配置されるロッド５４と、駆動歯車５１と従動歯車５２と回転胴体５３とを回動自在に収容する本体部５６１と、ロッド５４の中間部５４３の断面形状に対応する楕円形状に開口しロッド５４の中間部５４３が摺接する開口端部５６２を備えるケース体５６とを有する。また、駆動歯車５１は、駆動歯車５１の回転軸方向が回転胴体５３の半径方向と平行となるように配置されている。ケース体５６は一端に開口端部５６２を備える有底筒状の収容体であり、回転胴体５３とケース体５６のそれぞれには、回転胴体５３とロッド５４の基端部５４２とにより閉じられた空間５６４に連通する空気孔５６６が穿設される。なお、ロッド５４の中間部５４３には、所定の長さ以上にロッド５４を伸長させたときに外部に現れる位置に目印（図示省略）を設けるようにしても良く、駆動歯車５１はギアボックス７（図５参照）を介して動力源に連結するようにしても良い。各構成の詳細は、実施例１の歯車式伸縮機構１の構成において述べたのと同様であるので、省略する。

次に、歯車式伸縮機構５の作用について説明する。歯車式伸縮機構５は、動力源Ｐを用いて駆動歯車５１を一方に回転させると、駆動歯車５１に連動して従動歯車５２と一体として回転胴体５３が回転し、回転胴体５３の雌ねじ孔５３１に噛み合う基端部５４２を備えるロッド５４に回転力が伝達されるが、ロッド５４はケース体５６に対して回転不能に規制されているため、回転力が作用する方向に対応して回転胴体５３の回転軸方向に移動する。正逆自在に回転可能な動力源Ｐを用いることにより、ロッド５４の伸縮方向および伸縮量を自在に調整することができる。ロッド５４は歯車の回転により作動するため、伸縮量の微調整が可能である。所望の長さ分を伸縮させたロッド５は、各歯車の摩擦力やセルフロック現象等により、所望の位置に保持される。歯車式伸縮機構５によれば、動力源Ｐを用いて伸縮自在にロッド５４を作動させることができ、パイプサポート６等の様々な器具や機械に利用することができる。また、ケース体５６の内部に歯車５１、５２や回転胴体５３やロッド５４の基端部５４２といった動力伝達要素が収容されているため、これらの動力伝達要素に異物が付着し難く、動力伝達要素が錆びたり腐食したりし難いため、メンテナンスを行わなくても長期にわたってスムーズな使用を可能とし、作業労力及び作業時間を低減させることが可能である。

本発明の実施例６であるパイプサポート６は、歯車式伸縮機構５を用いた土木機械用器具の一例であり、地面に載置される台板部５６８を備える歯車式伸縮機構５と、所定の間隔でピン穴が穿設された差し込み管６１と、ロッド５４と差し込み管６１とを連結する支持ピン６２とにより構成される。駆動歯車５１及び従動歯車５２は、駆動歯車５１に動力源Ｐを連結し易いように、地面から所定の高さの位置に設けられている。ロッド５４は円筒状の部材であり、ロッド５４の先端部５４４にはピン穴が穿設されるとともに、差し込み管６１が挿入されている。ロッド５４及び差し込み管６１は、当該ピン穴と差し込み管６１に穿設されたピン穴とを位置合わせして挿入された支持ピン６２により相互に連結されている。なお、回転胴体５３を回転し易くするため、回転胴体５３の底部５３２にベアリングを組み込むようにしても良い。

上記構成を有するパイプサポート６を支承ないし支持対象物の下方に配置し、動力源Ｐを用いて歯車を駆動させることにより伸縮自在にロッド５４を作動させることができるので、パイプサポートの構築作業を低労力で迅速に行うことができる作業労力及び作業時間を低減させることが可能である。

本発明は、上記実施例に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施が可能である。アタッチメントの装着に関しては、ねじ等によるものの他に、用途に応じて溶接や一体化等による方が好ましい。

本発明は、伸縮自在に駆動するロッドの先端に種々のアタッチメントを設けることにより、締付する、連結する、支承するといった種々の作業が求められる現場において、汎用的に利用することができる。本発明の歯車式伸縮機構は、その用途が土木建築現場に限られるものではなく、各種荷物の締結金具や自動車のジャッキ等の器具・機械にも汎用的に用いることができる。

１歯車式伸縮機構
１１駆動歯車
１２従動歯車
１３回転胴体
１３１第１雌ねじ孔
１３２第２雌ねじ孔
１４第１ロッド
１４１雄ねじ
１４２基端部
１４３中間部
１４４先端部
１５第２ロッド
１５１雄ねじ
１５２基端部
１５３中間部
１５４先端部
１６ケース体
１６１本体部
１６２第１開口端部
１６３第２開口端部
２ターンバックル
３足場繋ぎ用金具
４伸縮ポール
５歯車式伸縮機構
５１駆動歯車
５２従動歯車
５３回転胴体
５３１雌ねじ孔
５４ロッド
５４１雄ねじ
５４２基端部
５４３中間部
５４４先端部
５６ケース体
５６１本体部
５６２開口端部
６パイプサポート
Ｐ動力源

本発明の歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具は、
動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔と他端部に開口し当該第１雌ねじ孔と逆回りの雌ねじが形成される第２雌ねじ孔とが設けられた円筒状の回転胴体と、
前記第１雌ねじ孔内に配置され前記第１雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記第１雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第１ロッドと、
前記第２雌ねじ孔内に配置され前記第２雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記第２雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第２ロッドと、
前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、前記第１ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する第１開口端部と、前記第２ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する第２開口端部とを備えるケース体と、を有する歯車式伸縮機構を有する土木建築用器具であって、
前記第１ロッドの先端部にはアイボルトが装着されており、
前記第２ロッドの先端部には連結具を介してクランプが装着されており、
前記連結具に動力源を装着して前記第２ロッドに対して回転力を加えたとき、前記アイボルトが装着された前記第１ロッドを含む前記歯車式伸縮機構全体が回転し、前記駆動歯車に動力源を連結して前記第１及び第２ロッドを伸縮させることにより、前記クランプの位置を調整することを特徴とする。
あるいは、
本発明の歯車式伸縮機構を用いた土木建築用器具は、
動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔と他端部に開口し当該第１雌ねじ孔と逆回りの雌ねじが形成される第２雌ねじ孔とが設けられた円筒状の回転胴体と、
前記第１雌ねじ孔内に配置され前記第１雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の第１係合部が設けられた中間部と、前記第１雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第１ロッドと、
前記第２雌ねじ孔内に配置され前記第２雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の第２係合部が設けられた中間部と、前記第２雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第２ロッドと、
前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、円形に開口し前記第１係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記第１ロッドの中間部が摺接する第１開口端部と、円形に開口し前記第２係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記第２ロッドの中間部が摺接する第２開口端部とを備えるケース体と、を有する歯車式伸縮機構を有する土木建築用器具であって、
前記第１ロッドの先端部にはアイボルトが装着されており、
前記第２ロッドの先端部には連結具を介してクランプが装着されており、
前記連結具に動力源を装着して前記第２ロッドに対して回転力を加えたとき、前記アイボルトが装着された前記第１ロッドを含む前記歯車式伸縮機構全体が回転し、前記駆動歯車に動力源を連結して前記第１及び第２ロッドを伸縮させることにより、前記クランプの位置を調整することを特徴とする。
好ましくは、
前記第１及び第２ロッドの先端部にはねじ穴が設けられており、
前記第１ロッドの先端部に設けられたねじ穴には前記アイボルトが着脱自在に装着され、
前記第２ロッドの先端部に設けられたねじ穴には連結具としてのボルトを介して前記クランプが着脱自在に装着されていることを特徴とする。
また、好ましくは、
前記アイボルトには回転軸部が設けられていることを特徴とする。
更に、好ましくは、
前記回転胴体は、長手方向中央部に底部が形成され両端に開口する円筒状の部材であることを特徴とする。

Claims

動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔と他端部に開口し当該第１雌ねじ孔と逆回りの雌ねじが形成される第２雌ねじ孔とが設けられた円筒状の回転胴体と、
前記第１雌ねじ孔内に配置され前記第１雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記第１雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第１ロッドと、
前記第２雌ねじ孔内に配置され前記第２雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記第２雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第２ロッドと、
前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、前記第１ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する第１開口端部と、前記第２ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する第２開口端部とを備えるケース体とを有することを特徴とする歯車式伸縮機構。
動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、一端部に開口する第１雌ねじ孔と他端部に開口し当該第１雌ねじ孔と逆回りの雌ねじが形成される第２雌ねじ孔とが設けられた円筒状の回転胴体と、
前記第１雌ねじ孔内に配置され前記第１雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の第１係合部が設けられた中間部と、前記第１雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第１ロッドと、
前記第２雌ねじ孔内に配置され前記第２雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の第２係合部が設けられた中間部と、前記第２雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置される第２ロッドと、
前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、円形に開口し前記第１係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記第１ロッドの中間部が摺接する第１開口端部と、円形に開口し前記第２係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記第２ロッドの中間部が摺接する第２開口端部とを備えるケース体とを有することを特徴とする歯車式伸縮機構。
動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、端部に開口する雌ねじ孔が形成された円筒状の回転胴体と、
前記雌ねじ孔内に配置され前記雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が楕円若しくは多角形又はこれらの組合せである中間部と、前記雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置されるロッドと、
前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、前記ロッドの中間部の断面形状に対応する形状に開口し当該中間部が摺接する開口端部を備えるケース体とを有することを特徴とする歯車式伸縮機構。
動力源に連結され正逆自在に回転する駆動歯車と、
前記駆動歯車に噛み合う従動歯車が外周に設けられ、端部に開口する雌ねじ孔が形成された円筒状の回転胴体と、
前記雌ねじ孔内に配置され前記雌ねじ孔に噛み合う雄ねじが形成された基端部と、断面形状が円形であり前記回転胴体の回転軸方向に沿って凹状又は凸状の係合部が設けられた中間部と、前記雌ねじ孔から外方に向けて突出して配置される先端部とにより構成され、前記回転胴体の回転軸と同軸上に配置されるロッドと、
前記駆動歯車と前記従動歯車と前記回転胴体とを回動自在に収容する本体部と、円形に開口し前記係合部が嵌め込まれる凸状又は凹状の被係合部が設けられ前記ロッドの中間部が摺接する開口端部を備えるケース体とを有することを特徴とする歯車式伸縮機構。
前記駆動歯車の回転軸方向が前記回転胴体の半径方向と平行となるように前記駆動歯車を配置すること、
前記回転胴体と前記ロッドの基端部とにより閉じられた空間に連通する空気孔を前記回転胴体と前記ケース体のそれぞれに穿設すること、
前記ロッドの中間部には、所定の長さ以上に前記ロッドを伸長させたときに外部に現れる位置に目印を設けること、及び、
前記駆動歯車を複数の歯車を介して前記動力源に連結することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の歯車式伸縮機構。
請求項１又は２記載の歯車式伸縮機構を有する土木建築用器具であって、
前記第１及び第２ロッドの先端部のそれぞれにはカギ状のフックが着脱自在に装着されることを特徴とする土木建築用器具。
請求項１又は２記載の歯車式伸縮機構を有する土木建築用器具であって、
前記第１及び第２ロッドのうち、一方の先端部にはクランプが着脱自在に装着され、他方の先端部にはアイボルトが着脱自在に装着されることを特徴とする土木建築用器具。