JP4055981B2 - 継手機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトとパイプを接続するための継手機構に係り、主に、掃除用具等のシャフト（柄）と先端アタッチメント側のパイプとを着脱自在に接続するためのワンタッチ差し込み式の継手機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、床や窓などを清掃する掃除用具においては、手で持つシャフト（柄）部分を共通部品化し、その先端に、掃除用具本体としての各種のアタッチメントを自由に交換しながら取り付けられるようにすることが一般的に行われている。この場合、シャフトとアタッチメント側のパイプとを着脱自在に結合するのに、ワンタッチ差し込み式の継手機構が多く採用されている。
【０００３】
従来の継手機構の一例について、図６を用いて説明する。
図６の（ａ）に示した継手構造の一例としての掃除用具セット６０は、シャフト１を共通部品として使用し、その先端に複数のアタッチメント２Ａ、２Ｂを交換しながら取り付けることで、各種の掃除用具として使用できるようにしてある。このシャフト１をアタッチメント２Ａ、２Ｂ側のパイプ３と結合する手段としては、図６の（ｂ）に拡大して示すようなワンタッチ差し込み式の継手機構が採用されている。
【０００４】
この継手機構は、シャフト１の端部周壁に、Ｕ字状の切り込み（スリット）５を入れることで、一端部６ａを支点として片持支持された可撓アーム６を形成し、その可撓アーム６の自由端の外周面に係止突起７を突設し、一方、シャフト１の端部を差し込む相手側であるアタッチメント側のパイプ３の端部周壁に、前記係止突起７の係合する係止孔８を形成してある。このような構造によって、シャフト１の先端部をパイプ３に差し込んで、係止突起７を係止孔８に係合させることにより、シャフト１とパイプ３を抜け止め接続することができる。
【０００５】
この継手機構において、シャフト１をパイプ３に接続するには、図７（ａ）に示すように、シャフト１の先端をパイプ３の端部に差し込む（矢印Ｘ方向に差し込む）。そうすると、係止突起７がパイプ３の周壁に当たるのに従い、図７（ｂ）に示すように、可撓アーム６が弾性変形し、係止突起７が内方に変位した状態でパイプ３の内部に入り込む。係止突起７が係止孔８の位置にくるまでシャフト１をパイプ３に差し込むと、図７（ｃ）に示すように、係止突起７が可撓アーム６の復元作用で外方に変位し、係合孔８に係合して、シャフト１とパイプ３の結合が完成する。
【０００６】
一方、接続したパイプ３からシャフト１を取り外す場合には、まず、図８（ａ）に示すように、片方の手の指を係止孔８に当てて、その指で係止孔８内に突出している係止突起７を押圧して内方（矢印Ａ方向）に押し込む。そして、その状態を保ちながら、図８（ｂ）に示すように、もう片方の手でシャフト１を矢印Ｂ方向に引っ張ってパイプ３から引き抜く。
【０００７】
なお、この種の継手機構の類似例は、例えば実開平５−２４８０３号公報等において開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の継手機構では、接続したパイプ３からシャフト１を取り外す際に次のような問題があった。
すなわち、シャフト１を引き抜く際に、両方の手の指を共にシャフト１にかける必要があるため（つまり、片方の手でシャフト１を引きながら、もう片方の手の指でシャフト１上の係止突起７を直接押し込まなければならないため）、係止突起７を押さえている指が、シャフト１と一緒に動いてパイプ３の内部に引き込まれるおそれがある。そのため、指が入り込まないように、係止突起７を押す位置をずらしながら、シャフト１を引き抜かなければならず、取り外し時の操作性が悪かった。
【０００９】
本発明は、上記事情を考慮し、シャフトをパイプから取り外す際の操作性の向上を図ることのできる継手機構を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、シャフトの端部外周に、自由状態で外方に突出し外から押圧力を加えることで内方に押し込み可能な係止突起を設けると共に、パイプの端部周壁に、前記外方に突出した状態の係止突起の係合する係止孔を設け、シャフトの端部をパイプの端部に差し込んで前記係止突起を係止孔に係合させることにより、シャフトとパイプを抜け止め接続する継手機構において、前記係止孔に、前記パイプの周壁の厚み方向に弾性変形可能で且つ該係止孔を塞ぐと共に前記係止孔と前記係止突起との係合を許容するカバーが設けられており、前記シャフトの外周に、シャフト軸線方向の一端部で当該シャフトに片持支持された可撓アームを形成し、その可撓アームの自由端に前記係止突起を形成すると共に、前記カバーを、前記係止孔の周縁に一端部を接合した前記可撓アームと同じ方向で片持支持された板バネとして形成し、前記カバーの片持支持点から押圧予定点までの距離を、前記可撓アームの片持支持点から押圧予定点までの距離よりも長く設定することにより、前記カバーを係止孔外側から押圧することで、前記係止突起と前記係止孔との係合解除が可能に構成されたことを特徴とする、シャフトとパイプとを着脱自在に接続するためのワンタッチ差し込み式の継手機構を有する掃除用具である。
【００１１】
ここで、カバーは、係止孔に対する係止突起の係合の妨げにならないように、該係止孔内に設けられている。例えば、カバーに可撓性をもたせる場合には、係止孔に対する係止突起の係合動作に追従して柔軟に変形するように、薄肉化して撓みやすく形成したり、柔らかい材料で形成したりしている。
【００１２】
この発明では、パイプに接続したシャフトを該パイプから抜くときに、パイプ側に設けたカバーの上から指で押すことにより、係止孔に係合している係止突起を内方に押し込んで係合を外すことができる。従って、両方の手の指をシャフトとパイプに別々にかけることができ（従来は片方の手でシャフトを引っ張ると同時に、もう片方の手の指で係止突起を押し込んでいた）、片方の手によるシャフトの引き抜き動作に引きずられて、もう片方の手の指が一緒に移動することがなくなり、その結果、片方の手でシャフト、もう片方の手でパイプをそれぞれ確実に押さえておけるようになり、取り外し時の操作性が向上する。
【００１３】
また、係止突起はカバーの下側で滑りながら移動するものの、カバーは定位置から移動しないので、指がパイプの中に引き込まれることがなく、簡単にシャフトを取り外すことができる。
また、パイプの係止孔にカバーを設けるだけの簡単な構成であるから、パイプの周壁にカバーを一体化することにより、部品点数を増やさず、ほとんどコストをアップさせることなく、取り外し時の操作性の向上が図れる。
【００１５】
更に、この発明では、カバーを片持支持の板バネとして形成しているので、極めて容易に且つ十分な可撓性をもたせることができる。
【００１７】
更に、この発明では、係止突起を、片持支持した可撓アームの自由端に設け、カバーの片持支持側を可撓アームの片持支持側と同じくしたので、係止突起が係止孔に係合しているときに、係止突起に押されてカバーが不自然に大きく持ち上げられることがなく、従って、外観上の違和感を生じることがない。また、シャフトをパイプから抜くときに、無理なく、カバーの上から係合突起を内方に押し込むことができ、良好な操作性を保すことができる。
【００１９】
更に、この発明では、カバーの片持支持点から押圧予定点までの距離を、可撓アームの片持支持点から押圧予定点までの距離よりも長く設定したので、カバーを極力撓みやすくすることができ、押圧操作の良好な操作性を維持することができる。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記係止孔を前記パイプの周方向にほぼ等しい間隔をおいて複数設けると共に、前記係止突起を前記係止孔に対応させて複数設けたことを特徴とする。
【００２１】
この発明では、係止孔と係止突起の組を周方向に複数設け、各係止孔にカバーを設けたので、ガタ付きなく確実にシャフトとパイプを連結することができる。特に、係止孔と係止突起の組を１８０度対向する２箇所に設けた場合には、指で挟むようにして各係止孔の２つのカバーを指で押しながら、シャフトをパイプから取り外すことができるので、より操作性が良くなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はシャフト１１とパイプ１３の継手機構の外観斜視図、図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１のＩＩａ−ＩＩａ矢視断面図及びＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２（ａ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ矢視断面図及び図２（ｂ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図、図４（ａ）〜（ｃ）はシャフト１１の先端をパイプ１３に差し込み接続するときの作用説明に用いる縦断面図、図５（ａ）〜（ｃ）はシャフト１１をパイプ１３から引き抜くときの作用説明に用いる縦断面図である。
【００２３】
図１に示すように、シャフト１１の先端部は樹脂（樹脂以外の金属や木材でも可）のパイプで構成されており、その周壁には、該周壁に縦長Ｕ字状の切り込み（スリット）１５を入れることで、シャフト１１の先端側の一端部１６ａを支点として片持支持された可撓アーム１６が形成されている。この可撓アーム１６は、一端部１６ａを支点として、図２（ｂ）中の矢印Ｃ方向に弾性変形可能となっており、その自由端側の外面には係止突起１７が突設されている。この場合の係止突起１７は、可撓アーム１６を固定端（支点である一端部１６ａ）側が肉薄で自由端側に行くに従い徐々に外側に向けて肉厚となったクサビ形断面にすることで形成されており、係止突起１７の頂点から固定端（一端部１６ａ）側に向けた外面は、徐々に下り傾斜する斜面１７ａとなっている。これにより、係止突起１７は、自由状態では外方に突出し、外から押圧力を加えることで内方に押し込み可能なものとなっている。
【００２４】
一方、シャフト１１の端部を差し込む相手であるアタッチメント側の樹脂製のパイプ１３の端部周壁には、前記係止突起１７の係合する係止孔１８が形成されている。この場合、係止孔１８は従来のように完全に開放した開口として形成されているのではなく、外周のスリット部分を残して、パイプ１３と一体成形されたカバー２０により大半が塞がれている。このカバー２０は、係止孔１８の周縁に一端部２０ａを接合した片持支持の板バネとして形成されており、パイプ１３の周壁の厚み方向〔図２（ａ）中の矢印Ｄ方向〕に対して撓み変形可能になっていて、係止孔１８に係合した状態の係止突起１７をパイプ内方に向けて押圧できるようになっている。
【００２５】
この場合、カバー２０の片持支持点（一端部２０ａ）は、パイプ１３の先端開口（シャフト１１を差し込む開口部分）と反対側の係止孔１８の端部に設定されている。従って、図４（ｃ）に示すように、シャフト１１をパイプ１３に差し込んだ状態にしたとき、可撓アーム１６の片持支持点（一端部１６ａ）とカバー２０の片持支持点（一端部２０ａ）は同じ方向になる。
【００２６】
ここで、カバー２０は、係止孔１８に対する係止突起１７の係合の妨げにならないように、柔軟に撓み変形可能に設けられている。即ち、カバー２０を柔軟に撓みやすくするために、カバー２０の肉厚は、カバー２０のある部分をパイプ１３の外周面より一段低く設定することにより、パイプ１３の周壁の肉厚よりもかなり薄く形成されている。
また、図４（ｃ）に示されるように、カバー２０の片持支持点（一端部２０ａ）から押圧予定点（自由端）までの距離が、可撓アーム１６の片持支持点（一端部１６ａ）から押圧予定点（自由端）までの距離よりも長く設定されている。したがって、可撓アーム１６の変形ストローク（変形移動量）に比べてカバー２０の変形ストロークを大きくでき撓みやすくできるので、可撓アーム１６の係合解除操作の操作性低下を回避でき、また、カバー２０を一層撓みやすくできるために、パイプ１３の材料をより柔らかな材料にすることも可能である等、パイプ材料の選択幅を広げることができる。
【００２７】
なお、本実施形態において、カバー２０を設けた係止孔１８と、可撓アーム１６に設けた係止突起１７の組み合わせは、パイプ１３及びシャフト１１の周方向に１８０度の間隔で２組設けられている。もちろん、それ以上に設けてもよい。また、図２（ａ）に示すように、パイプ１３の内周には、シャフト１１の差し込み限度を定める段部１３ａが設けられている。
【００２８】
次に作用を説明する。
この継手機構において、シャフト１１をパイプ１３に接続するには、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、シャフト１１の先端をパイプ１３の端部に差し込む（矢印Ｅで示す動作）。そうすると、係止突起１７に連なる可撓アーム１６の斜面１７ａがパイプ１３の周壁に摺接するのに従い、可撓アーム１６が弾性変形し、係止突起１７が内方に変位した状態でパイプ１３の内部に入り込む。
係止突起１７が係止孔１８の位置にくるまでシャフト１１をパイプ１３に差し込むと、図４（ｃ）に示すように、係止突起１７が可撓アーム６の復元作用で外方に変位し、係合孔１８に係合して、シャフト１１とパイプ１３の結合が完成する。このとき、柔軟に形成されているカバー２０は、係止突起１７に持ち上げられて変形する。
【００２９】
一方、パイプ１３に接続したシャフト１１をパイプ１３から抜くときには、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、パイプ１３の係止孔１８に設けたカバー２０の上に指を当てて、カバー２０の上から、係止孔１８内に突出している係止突起１７を押圧する（矢印Ｆで示す動作）。そうすると、係止突起１７が内方に押し込まれることで、係止孔１８から外れる。従って、その状態を保ちながら、図５（ｃ）に示すように、もう片方の手でシャフト１１を矢印Ｇ方向に引っ張ることにより、パイプ３からシャフト１１を取り外すことができる。
【００３０】
この操作の際、図５（ｃ）に示すように、両方の手の指をシャフト１１とパイプ１３に別々にかけることができるので、片方の手によるシャフト１１の引き抜き動作に引きずられて、もう片方の手の指が一緒に移動することがなくなる。その結果、片方の手でシャフト１１、もう片方の手でパイプ１３をそれぞれ確実に押さえておけるようになる。また、係止突起１７はカバー２０の下側で滑りながら移動するものの、カバー２０は定位置から移動しないので、指がパイプ１３の中に引き込まれることがなくなり、簡単にシャフト１１を取り外すことができて、取り外し時の操作性が向上する。
【００３１】
また、カバー２０の片持支持側（一端部２０ａ側）の向きを可撓アーム１６の片持支持側（一端部１６ａ側）の向きと同じくしたので、図４（ｃ）に示すように、係止突起１７が係止孔１８に係合しているときに、係止突起１７に押されてカバー２０が不自然に大きく持ち上げられることがなく、外観上の違和感を全く生じることがない。また、シャフト１１をパイプ１３から抜くときには、片持支持側が同じであることにより、無理なく、カバー２０の上から係合突起１７を内方に押し込むことができるようになるので、良好な操作性を保てる。また、係止孔１８と係止突起１７の組を１８０度対向した２箇所に設けているので、がたつきなく確実にシャフト１１とパイプ１３を連結することができると共に、シャフト１１を取り外す際には、２本の指で挟むようにして各係止孔１８のカバー２０を指で押しながら、シャフト１１をパイプ１３から取り外すことができるので、操作性がよい。
【００３２】
更に、この継手機構は、基本的には従来の構成にカバー２０を付加するだけであるから、パイプ１３の管壁にカバー２０を一体成形することにより、部品点数を増やさず、ほとんどコストをアップさせることもなく、脱着時の操作性の向上が図れる。
【００３３】
なお、前記実施形態では、係止突起１７を、片持支持された可撓アーム１６の自由端に設けた場合を示したが、係止突起は、自由状態において係止孔１８に対し係合し得る外方位置に突出し、押圧力を加えることで内方に押し込み可能なものであれば、どのような構成を採用してもよい。
例えば、シャフトの周壁に軸線方向に沿った２条の平行なスリットを形成することで当該スリット間に板バネ状の架橋体を形成し、この架橋体の中央に係止突起を形成してもよい。また、それに合わせてカバー２０を同様の構成にしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、シャフト側の係止突起の係合するパイプ側の係止孔にカバーを設けたので、カバーの上から係止突起を押し込みながら、シャフトをパイプから引き抜くことができる。従って、両方の手で確実にシャフトとパイプを握ることができると共に、指で押すカバーが定位置から移動しないので、指がパイプの中に引き込まれるおそれがなく、取り外し時の操作性がよくなる。また、構成的には従来のものにカバーを付加するだけでよいから、パイプにカバーを一体化することにより、部品点数を増やすこともなく、改良によるコストの上昇も抑えられる。
【００３５】
また、請求項２の発明によれば、前記のカバーを片持支持の板バネとして形成しているので、容易に十分な可撓性をもたせることができる。また、請求項３の発明によれば、係止突起を、片持支持した可撓アームの自由端に設け、カバーの片持支持側を可撓アームの片持支持側と同じくしているので、無理なくカバーの上から係合突起を内方に押し込むことができる。特に、請求項４の発明のようにカバーの片持支持点から押圧予定点までの距離を、可撓アームの片持支持点から押圧予定点までの距離よりも長く設定した場合は、カバーをより一層撓みやすくすることができる。
【００３６】
また、請求項５の発明によれば、係止孔と係止突起の組を周方向に複数設けているので、シャフトとパイプとをガタ付きなく確実に連結することができる。特に係止孔と係止突起の組を１８０度対向する２箇所に設けた場合には、指で挟むようにして各係止孔の２つのカバーを指で押しながら、シャフトをパイプから取り外すことができるので、より操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の継手機構の外観斜視図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１のＩＩａ−ＩＩａ矢視断面図及びＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図２（ａ）のＩＩＩａ−ＩＩＩａ矢視断面図及び図２（ｂ）のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はシャフト１１の先端をパイプ１３に差し込み接続するときの作用説明に用いる縦断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はシャフト１１をパイプ１３から引き抜くときの作用説明に用いる縦断面図である。
【図６】従来の継手機構の説明図であり、（ａ）は継手機構を採用した掃除用具の概略図、（ｂ）は継手機構の拡大斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は図６の継手機構において、シャフトの先端をパイプに差し込み接続するときの作用説明に用いる縦断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はシャフトをパイプから引き抜くときの作用説明に用いる縦断面図である。
【符号の説明】
１１ シャフト
１３ パイプ
１６ 可撓アーム
１６ａ 一端部
１７ 係止突起
１８ 係止孔
２０ カバー
２０ａ 一端部

Claims (2)

1. シャフトの端部外周に、自由状態で外方に突出し外から押圧力を加えることで内方に押し込み可能な係止突起を設けると共に、パイプの端部周壁に、前記外方に突出した状態の係止突起の係合する係止孔を設け、シャフトの端部をパイプの端部に差し込んで前記係止突起を係止孔に係合させることにより、シャフトとパイプを抜け止め接続する継手機構において、
   前記係止孔に、前記パイプの周壁の厚み方向に弾性変形可能で且つ該係止孔を塞ぐと共に前記係止孔と前記係止突起との係合を許容するカバーが設けられており、前記シャフトの外周に、シャフト軸線方向の一端部で当該シャフトに片持支持された可撓アームを形成し、その可撓アームの自由端に前記係止突起を形成すると共に、前記カバーを、前記係止孔の周縁に一端部を接合した前記可撓アームと同じ方向で片持支持された板バネとして形成し、前記カバーの片持支持点から押圧予定点までの距離を、前記可撓アームの片持支持点から押圧予定点までの距離よりも長く設定することにより、
   前記カバーを係止孔外側から押圧することで、前記係止突起と前記係止孔との係合解除が可能に構成されたことを特徴とする、シャフトとパイプとを着脱自在に接続するためのワンタッチ差し込み式の継手機構を有する掃除用具。
2. 前記係止孔を、前記パイプの周方向にほぼ等しい間隔をおいて複数設けると共に、前記係止突起を前記係止孔に対応させて複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の掃除用具。

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