JP6341374B2

JP6341374B2 - 伸縮式作業機

Info

Publication number: JP6341374B2
Application number: JP2014143697A
Authority: JP
Inventors: 宮川　茂; 茂宮川
Original assignee: TAISEI.MONAC CO., LTD.
Current assignee: TAISEI.MONAC CO., LTD.
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2034-07-11
Also published as: JP2016019477A; WO2016006408A1; BR112016024346A2

Description

本発明は、高所の作業に使用する、例えば、ポールソー等として用いることが可能な伸縮式作業機に関する。

高所の枝の刈り取り等に使用する作業機として、伸縮可能な棹部の先端にポールソー等の作業部を有し、棹部の後端に駆動部を有する構造のものが従来から用いられている（特許文献１，２参照）。このような作業機は、作業の種類に応じて様々な種類が存在するが、１つの棹部に対して作業の種類に合わせて作業部と駆動部を適宜選択して交換する構造が用いられている。

実用新案登録第３１２３３８９号公報特開２００９−８２０２８号公報

このよな高所作業に使用する伸縮式作業機は、棹部を伸縮させた状態で固定して様々な作業を行う。作業を行っていると、振動などによって棹部の固定状態が緩む場合があり、場合によっては作業を中断して再度、棹部の固定を行わなければならないという問題点がある。また、作業中に固定状態が緩むと安全性に問題が生じる場合もある。

そこで、本発明は従来の問題点を解決するために、棹部を簡単にそして確実に固定することができる伸縮式作業機を提供することを目的とする。

本発明の伸縮式作業機は、回転力を発生させる回転駆動部、前記回転力によって作動する作業部、基端側に前記回転駆動部、先端側に前記作業部が取り付けられ、前記回転駆動部の回転力を前記作業部に伝達する伸縮可能な棹部、および、前記作業部の作動を操作する操作部を備えた伸縮式作業機であって、前記棹部は、前記操作部が取り付けられた基端管、前記基端管と接続され伸縮可能な管体、および、前記基端管と前記管体内を軸方向に延び、前記管体と共に伸縮可能で、前記回転駆動部と前記作業部が端部に接続された軸体を備えており、前記管体は、基端側の外管、および先端側の内管とを備え、前記内管は前記外管内を前記棹部の軸方向に移動可能であり、前記軸体は、前記基端管および前記管体内を軸方向に延び、前記管体の伸縮に合わせて軸方向に伸縮可能であり、前記管体および前記軸体が協働して伸縮することによって前記棹部は伸縮可能であり、前記外管の基端側の端部には、前記内管を前記外管に対して移動しないように固定する機能および固定を解除する機能を有するスライドホルダを設け、前記スライドホルダは、前記外管が挿入され、前記外管に固定される大径部、および、前記内管が挿入され、前記大径部よりも径が小さい小径部からなる、段差を有する略円筒形であり、前記小径部には前記軸方向と平行な第１スリットおよび前記第１スリットと直交する第２スリットが設けられ、前記小径部の表面には、前記第１スリットを挟んで対向する第１突出部および第２突出部が、前記第２スリットを挟んでそれぞれ２つ設けられ、前記第１突出部には貫通孔が形成され、前記第２突出部にはねじ孔が形成され、端部にノブが形成されたボルトが、前記貫通孔から挿入されて前記ねじ孔とねじ係合されており、前記ノブによって前記ボルトを締めると前記第１突出部と前記第２突出部とが互いに接近し前記小径部の径が小さくなって前記スライドホルダによって前記内管が固定され、前記ノブによって前記ボルトを緩めると前記第１突出部と前記第２突出部が互いに離れて前記小径部の径が大きくなり前記スライドホルダによる前記内管の固定が解除されることを特徴とする。

前記スライドホルダの小径部の内面と前記内管の表面との間に、ナイロンスリーブが配置されている。

２つの前記ノブは歯車の形状であり、２つの前記ノブと同時に噛み合う１つの歯車を前記小径部に回転可能に設け、前記歯車を回転させることによって２つの前記ノブを介して２つのボルトが同一方向に回転されて、前記内管の固定および固定の解除が行われる。

本発明の伸縮式作業機は、回転力を発生させる回転駆動部、前記回転力によって作動する作業部、基端側に位置する前記回転駆動部と、先端側に位置する前記作業部とを連結し、前記回転力を前記作業部に伝達し、伸縮可能な棹部、および、前記作業部の作動を操作する操作部を備え、前記棹部は、前記操作部が取り付けられた基端管、前記基端管と接続され伸縮可能な管体、および、前記基端管と前記管体内を軸方向に延び、前記管体と共に伸縮可能で、前記回転駆動部と前記作業部が端部に接続された軸体を備えており、前記管体は、基端側の外管、および先端側の内管とを備え、前記内管は前記外管内を前記棹部の軸方向に移動可能であり、前記外管の基端側の端部には、前記内管を前記外管に対して移動しないように固定する機能および固定を解除する機能を有するスライドホルダを設け、前記スライドホルダは、前記外管が挿入され、前記外管に固定される大径部、および、前記内管が挿入され、前記大径部よりも径が小さい小径部からなる、段差を有する略円筒形であり、前記小径部には前記軸方向と平行な第１スリットおよび前記第１スリットと直交する第２スリットが設けられ、前記小径部の表面には、前記第１スリットを挟んで対向する第１突出部および第２突出部が、前記第２スリットを挟んでそれぞれ２つ設けられ、前記第１突出部には貫通孔が形成され、前記第２突出部にはねじ孔が形成され、端部にノブが形成されたボルトが、前記貫通孔から挿入されて前記ねじ孔とねじ係合されており、前記ノブによって前記ボルトを締めると前記第１突出部と前記第２突出部とが互いに接近し前記小径部の径が小さくなって前記スライドホルダによって前記内管が固定され、前記ノブによって前記ボルトを緩めると前記第１突出部と前記第２突出部が互いに離れて前記小径部の径が大きくなり前記スライドホルダによる前記内管の固定が解除されることにより、２つの前記ノブを操作することで簡単に、そして確実に前記内管の固定および固定の解除を行うことができる。

前記スライドホルダの小径部の内面と前記内管の表面との間に、ナイロンスリーブが配置されていることにより、前記小径部と前記内管との密着度が高まり、より確実に前記内管が固定される。

２つの前記ノブは歯車の形状であり、２つの前記ノブと同時に噛み合う１つの歯車を前記小径部に回転可能に設け、前記歯車を回転させることによって２つの前記ノブを介して２つのボルトが同一方向に回転されて、前記内管の固定および固定の解除が行われることにより、別途のノブを１つだけ操作することで、前記内管の固定すること、および、固定を解除することが可能となる。

本発明の伸縮式作業機の斜視図。縮めた状態の伸縮式作業機の棹部の縦方向の概略断面図。伸ばした状態の伸縮式作業機の棹部の縦方向の概略断面図。ドライブシャフトの側面図。パイプシャフトの縦方向の断面図。ドライブシャフトの横方向の断面図。パイプシャフトの横方向の断面図。軸受、ストッパーが配置された箇所の横方向の断面図。軸受、固定軸受が配置された箇所の縦方向の断面図。ストッパーが配置された箇所の縦方向の断面図。ドライブブッシュの斜視図。固定軸受が配置された箇所の横方向の断面図。スライドホルダ付近の拡大図であり、（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図である。スライドホルダの断面図。別の形態のスライドホルダの（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図である。

本発明の伸縮式作業機１を、図を用いて以下に詳細に説明する。図１が本発明の伸縮式作業機１の斜視図であり、図２が縮めた状態の伸縮式作業機１の棹部４の縦方向の概略断面図であり、図３が伸ばした状態の伸縮式作業機１の棹部４の縦方向の概略断面図であり、図１３，１４に示すのが本発明の伸縮式作業機１の特徴であるスライドホルダ３４である。

本発明の伸縮式作業機１は、図１に示すように、回転力を発生させる回転駆動部２、前記回転力が伝達されて駆動する作業部３、基端側に位置する前記回転駆動部２と先端側に位置する前記作業部３とを連結し前記回転力を前記作業部３に伝達し、さらに伸縮可能な棹部４、および、前記作業部３の作動を操作する操作部５を備えており、前記棹部４を伸縮させることによって、前記作業部３を用いて高所の作業を行うことができる。そして、前記伸縮作業機１は、作業時に前記棹部４を伸縮させた状態で固定する手段として、スライドホルダ３４を用いている。

前記回転駆動部２は、回転力を発生させる例えば小型のエンジン等を内蔵したものであり、前記作業部３は、例えば、往復剪段刃を有するプルーナ等であり、作業に応じて適宜選択することができる。前記操作部５は伸縮式作業機１の操作を行うものであり、回転駆動部２のオン・オフ等の操作を行うための構造が備えられている。

前記棹部４は、図２，３に示すように、前記回転駆動部２に連結され、前記操作部５が取り付けられた管状の基端管６、前記基端管６と接続され軸方向に伸縮可能な管体７、および、前記基端管６と前記管体７内を軸方向に延び、前記管体７の伸縮に合わせて軸方向に伸縮可能な軸体８を備えており、前記管体７および前記軸体８が協働して伸縮することによって前記棹部４は伸縮可能な構造となっている。

前記管体７は、基端側の外管９、および先端側の内管１０から構成され、前記外管９の内径は前記内管１０の外径よりも大きく、前前記内管９が前記外管１０内に挿入され、前記外管１０内を前記棹部４の軸方向に移動可能に配置されている。前記内管９の外径は例えば２４ｍｍであり、長さは１４２５ｍｍである。そして、前記外管９の外径は例えば３５ｍｍであり、長さは１６９４ｍｍである。図９に示すように、基端管６は外管７の基端側の端部にパイプジョイント２６を用いて固定されている。前記内管１０の基端側は開放されており、先端側は軸体８の先端が挿入され突出される孔を有する蓋によって閉じられている。

前記軸体８は、前記外管９内に配置された円形断面を有するドライブシャフト１１および前記内管１０内に配置された環状断面を有するパイプシャフト１２から構成される。前記軸体８の構造はここで説明する構造に限定するものではなく他の構造も可能である。前記ドライブシャフト１１は、前記外管９内に配置された複数の軸受１８によって前記外管９内で回転可能に保持されており、基端側は前記基端管６内を貫通して前記駆動部２と接続される部分が前記基端管６から突出している。前記パイプシャフト１２は、前記内管１０に対して回転可能かつ軸方向には移動不可能に前記内管１０内に配置されており、先端部分が前記内管１０から突出している。

図４、６に示すように、前記ドライブシャフト１１の表面には３つの溝１３が螺旋状に形成されている。前記ドライブシャフト１１は直線状の棒鋼の表面に３列の溝１３を軸方向に真っ直ぐ等間隔で形成した後、棒鋼に捻じりを加えて形成されている。前記ドライブシャフト１１の外径を例えば６．５ｍｍの小径とした場合に、コイル状にされた棒鋼を伸ばして直線状にした後に所定の長さに切断する加工が行われる。しかしながら、単にコイル状の丸鋼を伸ばしただけでは真っ直ぐにはならないために、真っ直ぐな棒鋼を得るためには捻じりを加える加工が必要となる。このような捻じり加工を利用して直線状の溝を螺旋状にする方法を用いてドライブシャフト１１に螺旋状の溝１３を形成することにより、真っ直ぐなドライブシャフト１１を得ることができるので、回転時のブレによる振動を無くすことが可能となる。

前記ドライブシャフト１１の基端側の端部にはスプライン加工が施された接続部１４が摩擦圧接によって固定されており、前記接続部１４が前記基端管６から突出して、前記回転駆動部２がスプライン嵌合によって接続される。接続部１４に施されるスプライン加工は一般的な回転駆動部２とスプライン嵌合可能なものであり、様々な形態の回転駆動部２を取り付けることが可能である。また、スプライン加工の他に、角柱形状に加工して回転駆動部２に嵌め込み固定することも可能である。

図５に示すように、前記パイプシャフト１２の基端側の端部には、前記ドライブシャフト１１が挿入されて連結される連結管１５が固定されており、先端側の端部にはスプライン加工が施された接続部１７が固定されている。前記接続部１７のが前記内管１０の探端側の端部から突出して、前記作業部３がスプライン嵌合によって接続される。前記接続部１７に施されるスプライン加工は一般的な作業部３とスプライン嵌合可能なものであり、様々な種類の作業部３を取り付けることが可能である。また、スプライン加工の他に、角柱形状に加工して作業部３に嵌め込み固定することも可能である。

前記連結管１５の内部は、前記パイプシャフト１２の外径に合わせた内径を有する大径部分と、前記ドライブシャフト１１の外径に合わせた内径を有する小径部分との間で段差が形成されており、これに合わせて、外面も段差を有する形状となっている。前記大径部分に前記パイプシャフト１２の基端側の端部が挿入されて嵌合されて固定されている。前記連結管１５の小径部分の内面には、図５、７に示すように、螺旋状の３つの凸部１６が等間隔で形成されており、前記ドライブシャフト１１の各溝１３に沿って、前記連結管１５の内面の各凸部１６が移動可能となっている。

前記パイプシャフト１２に固定された前記連結管１５内に前記ドライブシャフト１１が先端側から挿入されている。この時、図８に示すように、前記ドライブシャフト１１の溝１３の中に前記連結管１５の凸部１６が位置しており、これにより、前記棹部４を伸縮させる時に前記パイプシャフト１２が軸方向に力を加えると、前記凸部１６が前記溝１３内を移動することにより、前記パイプシャフト１２は回転しながら前記ドライブシャフト１１の外面に沿って軸方向に移動可能となる。そして、前記パイプシャフト１２を移動させずに固定した状態で、作業部３を作動させるために、前記回転駆動部２によって前記ドライブシャフト１１を回転させると、前記凸部１６と前記溝１３が係合するために、前記ドライブシャフト１１の回転が前記パイプシャフト１２に伝達され、前記パイプシャフト１２も回転する。

このように前記連結管１５によって、前記パイプシャフト１２が前記ドライブシャフト１１に対して軸方向に移動可能に、かつ、前記ドライブシャフト１１の回転が前記パイプシャフト１２に伝達されるように、前記ドライブシャフト１１と前記パイプシャフト１２とが接続されている。その結果、軸体８は伸縮可能で、かつ、前記駆動部２の回転力は前記ドライブシャフト１１を介して前記パイプシャフト１２へと伝達され、そして、作業部３へと伝達されて作業部３が駆動される。

前記軸受１８は、図９に示すように、略円筒形のブッシュホルダ１９、前記ブッシュホルダ１９内に配置された略円筒形のドライブブッシュ２０、および前記ブッシュホルダ１９の内面と前記ドライブブッシュ２０の外面とに接するようにその間に配置されたボールベアリング２１から構成され、前記ドライブブッシュ２０は前記ブッシュホルダ１９に対して回転可能に配置されている。

前記ブッシュホルダ１９の外面には軸方向に真っ直ぐに延びる４つの溝２２が等間隔で形成されている。そして、前記外管９の内面には軸方向に真っ直ぐに伸びる４つの凸部２３が形成されており、図８に示すように、前記ブッシュホルダ１９は、前記凸部２３が前記溝２２内に位置するように、前記外管９内に配置されていることにより、前記ブッシュホルダ１９は、前記外管９に対して軸方向に移動可能に、かつ回転不可能に前記外管９内に配置されている。

前記ドライブブッシュ２０の内面には、図１１に示すように、螺旋状の３つの凸部２４が等間隔で形成されており、前記ドライブシャフト１１の各溝１３に沿って、各凸部２４が移動可能となっている。これにより、前記ドライブブッシュ２０は、前記ドライブシャフト１１に対して軸方向に移動する際には回転しながら移動し、前記ドライブシャフト１１が回転する際には、前記ドライブシャフト１１と共に回転する構造となる。このような構造の軸受１８を用いることによって、前記ドライブシャフト１１は前記外管９の中央に回転可能に配置され、かつ前記軸受１８は前記外管９内で軸方向に移動可能に配置される。

前記ドライブシャフト１１は、図８に示すように、前記軸受１８によって回転可能に外管９内に保持され、さらに、前記外管９の基端側の端部において前記ドライブシャフト１１は、前記外管９に対して回転可能に、かつ軸方向には移動不可能に配置されている。そのために、前記軸受１８のブッシュホルダ１９およびボールベアリング２１を流用した固定軸受２８を用いる。

前記固定軸受２８は、図９に示すように、前記ブッシュホルダ１９、前記ボールベアリング２１、および、貫通孔が形成されたブッシュ２５から構成される。前記ブッシュホルダ１９は前記外管９内の基端側の端部にタッピングスクリュー５２を用いて固定されている。そして、前記ドライブシャフト１１には前記ドライブブッシュ２０とは一部の形状が異なる前記ブッシュ２５を固定する。前記ブッシュ２５を前記ドライブシャフト１１の所定の位置に移動させて、六角穴付き止ネジ５３を用いてドライブシャフト１１に固定する。このように、前記ブッシュ２５はドライブシャフト１１に固定するために、図１２に示すように、前記ブッシュ２５の内面には螺旋状の３つの凸部を形成する必要はない。

前記ブッシュ２５を固定した前記ドライブシャフト１１を前記外管９内に挿入し、前記ブッシュ２５を前記外管９内に固定した前記ブッシュホルダ１９と対向する位置に配置し、前記ブッシュ２５と前記ブッシュホルダ１９との間にボールベアリング２１を配置した後、スナップリング２７を用いて前記ボールベアリング２１を固定する。このように、前記ブッシュ２５、前記ブッシュホルダ１９および前記ボールベアリング２１を配置すると、前記ブッシュ２５が前記ブッシュホルダ１９に対して回転可能に保持される。これにより、前記ドライブシャフト１１は、前記外管９の基端側の端部において、前記外管９に対して回転可能に、かつ軸方向には移動不可能に配置される。前記固定軸受２８にブッシュホルダ１９を用いているのは、部品の共通化によってコストを低減するためである。よって、他の専用の部品を用いることも可能である。

前記外管９内には、前記軸受１８を４つ配置し、各軸受１８の間、そして、最も基端側の軸受１８と前記固定軸受２８との間、そして、最も先端側の軸受１８と前記内管１０の基端側の端部との間に、スプリング２９が配置されている。前記スプリング２９によって、各軸受１８は等間隔で前記外管９内に配置されており、その間隔は棹部４の伸縮によって変化するが、絶えず、各軸受１８の間隔は同一に保たれているので、前記軸受１８は等間隔で配置されることとなり、前記ドライブシャフト１１が一定の間隔で保持されることから、前記ドライブシャフト１１が回転する際の振動を抑制することができる。

前記軸受１８の個数は、前記ドライブシャフト１１の長さによって適宜決定する。伸縮式作業機１ではドライブシャフト１１の最高回転数は、１００００ｒｐｍ以上となるので、外径が６．５ｍｍのドライブシャフト１１のように細い場合、軸受１８の間隔を広げると軸受１８の間でドライブシャフト１１が撓むために、縄跳び現象が発生し、大きな振動が生じると言う問題がある。そのために、軸受１８の間隔を狭くする必要があるが、軸受１８の個数を増やしすぎると、コストの増加、そして、軸受１８とスプリング２９の個数の増加により棹部４の伸縮の量が少なくなると言う問題が生じる。このような点を考慮して、ここでは、前記ドライブシャフト１１を２０４３ｍｍの長さ（接続部１４を除く）とした場合、上述のように、４個の軸受１８を用いることにより、振動を抑制している。このようにして、適宜、軸受１８の個数および間隔を設定することが好ましい。

前記パイプシャフト１２を前記内管１０内に、前記内管１０に対して回転可能に、かつ、軸方向には移動不可能に配置するために、前記内管１０の基端側の端部にはストッパー３０が設けられている。前記ストッパー３０は、図１０に示すように、ブッシュホルダ１９、ボールベアリング２１、および、前記連結管１５から構成される。

前記ブッシュホルダ１９は、前記内管１０の基端側の端部が挿入されてブラインドリベット５４によって固定されている。そして、前記パイプシャフト１２の基端側端部に固定された連結管１５が、前記内管１０に固定されたブッシュホルダ１９と対向するように、前記パイプシャフト１２を前記内管１０内に配置し、前記ブッシュホルダ１９と前記連結管１５の間に前記ボールベアリング２１を圧入しスナップリング２７にて固定する。

このように、前記ブッシュホルダ１９、前記連結管１５および前記ボールベアリング２１を配置すると、前記連結管１５が前記ブッシュホルダ１９に対して回転可能に保持される。これにより、前記パイプシャフト１２は、前記内管１０の基端側の端部において、前記内管１０に対して回転可能に、かつ軸方向には移動不可能に配置される。

さらに、前記内管１０内には、４つの軸受３１が軸方向に等間隔で固定されており、前記軸受３１によって前記パイプシャフト１２は回転可能に前記内管１０内に保持されている。前記軸受３１は、図２，３に示すように、円筒形状のブッシュホルダ３２と前記ブッシュホルダ３２の内面に圧入されたメタルブッシュ３３から構成される。そして、前記メタルブッシュ３３内に前記パイプシャフト１２が挿入されており、これにより、前記パイプシャフト１２が前記内管１０内において回転可能に保持されている。

このように前記パイプシャフト１２が回転可能に配置された前記内管１０は前記外管９内を軸方向に移動可能に配置されており、前記内管１０の基端側の端部に固定された前記ブッシュホルダ１９と、前記外管９内に配置された最も先端側の軸受１８との間には前記スプリング２９が配置されている。そして、前記外管９の基端側の端部には、前記内管１０を前記外管９に対して移動しないように固定する機能および固定を解除する機能を有するスライドホルダ３４を配置する。

前記スライドホルダ３４は、図１４に示すように、前記外管９が挿入される大径部３５と、前記外管９から突出した前記内管１０が挿入される小径部３６から構成され、前記大径部３５と前記小径部３６の境界に段差を有する円筒形状である。前記大径部３５の開口から前記外管９が挿入されて互いに移動不可能に固定されており、前記小径部３６には前記外管９から突出している前記内管１０が挿入され、前記小径部３６の開口から前記外管１０が突出している。

前記スライドホルダ３４の小径部３６には、図１３（ｂ）に示すように、軸方向と平行な第１スリット３７および前記第１スリット３７と直交する第２スリット３８が形成されている。前記第１スリット３７は、前記小径部３６の開口から段差付近まで延伸しており、その幅は開口側から段差側に向かって僅かであるが徐々に狭くなっている。前記第２スリット３８は、前記小径部３６の軸方向の中央付近において、円筒形の小径部３６の半周分を切断するような状態で形成されている。そして、前記第１スリット３７および前記第２スリット３８の縁の部分は、前記小径部３６の表面から少し突出したリブ状となっている。

前記小径部３６の表面には、図１３に示すように、前記第１スリット３７を挟んで対向する第１突出部３９および第２突出部４１が、前記第２スリット３８を挟んでそれぞれ２つ設けられている。前記第１突出部３９には貫通孔４０が形成され、前記第２突出部４１にはねじ孔４２が形成されている。端部にノブ４４が形成されたボルト４３が前記貫通孔４０から挿入され、前記貫通孔４０から突出した前記ボルト４３の先端側が前記ねじ孔４２とねじ係合されている。前記ボルト４３は、前記ノブ４４の２箇所の突出した部分を用いて回転され、締めたり緩めたりされるが、この時前記貫通孔４０内では前記ボルト４３は単に回転するだけでねじ係合することはなく、前記ねじ孔４２とだけねじ係合している。

前記小径部３６の内面と前記内管１０との間に、ナイロンスリーブ５６を配置することができる。前記ナイロンスリーブ５６は、前記小径部３６によって前記内管１０を締め付けて固定する際に、密着度を高めるために用いられる。

前記スライドホルダ３４の大径部３５には、図１３（ｂ）に示すように、軸方向と平行な第３スリット４５が形成されている。前記第３スリット４５は、前記大径部３５の開口から軸方向の中央付近まで延伸しており、その幅は開口側から僅かであるが徐々に狭くなっている。前記第３スリット４５の縁の部分は、前記大径部３５の表面から少し突出したリブ状となっている。

前記大径部３５の表面には、図１３に示すように、前記第３スリット４５を挟んで対向する第３突出部４６および第４突出部４８が設けられている。前記第３突出部４６には貫通孔４７が形成され、前記第４突出部４８にはねじ孔４９が形成されている。ボルト５０が前記貫通孔４７から挿入され、前記貫通孔４７から突出した前記ボルト５０の先端側が前記ねじ孔４９とねじ係合されており、前記ボルト５０を締めつけることで、前記第３突出部４６および前記第４突出部４７は互いに接近し、前記第３スリット４５の幅が狭くなり、前記大径部３５は径が小さくなって前記外管９の外周面を締め付ける状態となり、前記外管９は前記スライドホルダ３４に固定された状態となる。さらに、前記大径部３５は固定ボルト５５を用いて前記外管９を固定している。前記外管９を固定する手段はこのような形態に限定するものではなく、他の固定手段を用いることも可能である。

このように、前記外管９は前記スライドホルダ３４に固定された状態であるが、前記内管１０は作業中は前記スライドホルダ３４によって固定され、前記棹部４を伸縮させる際には前記ノブ４４を操作することで前記内管１０の固定を解除することができる。前記内管１０を固定する機能および固定を解除する機能について説明する。

前記内管１０を固定するためには、前記ノブ４４を用いて前記ボルト４３を前記第２突出部４１のねじ孔４２に締め付ける方向に回転させる。すると、前記第１突出部３９と前記第２突出部４１には互いに接近する方向に力が作用し、前記第１スリット３７の幅が狭くなるように前記小径部３６が変形して径が小さくなる。その結果、前記小径部３６によって前記内管１０の外周面が締め付けられて前記内管１０は固定されて移動することができなくなる。

前記小径部３６は２つのボルト４３を用いて締め付けられていることから、前記第１スリット３７が２箇所で幅が狭くなるように力が作用することで、前記スライドホルダ３４の小径部３６は、ほぼ全長に亘って径が小さくなるように変形することから、前記内管１０が締め付けられる範囲が広くなり、前記内管１０を固定する強度は従来よりも大幅に増加する。そして、前記ナイロンスリーブ５６を設けることによって、前記小径部３６の内面と前記内管１０の表面との密着度が高められ、前記内管１０を固定する強度をさらに高めることができる。

２つの前記ボルト４３を締め付ける方向に回転させる時、１つずつ締め付けることになる。この時、前記小径部３６は、第２スリット３８が設けられていることによって部分的に２つの部分に分割された状態となっているので、分割された部分が前記ボルト４３の締め付けによって別々に変形しても、変形によって互いに与える影響が小さいことから、前記小径部３６はより確実に前記内管１０を固定することができる。また、前記ボルト４３にノブ４４を設けていることで、工具などを用いることなく簡単に前記ボルト４３を回転させて締め付けることができる。

前記内管１０の固定を解除するためには、前記ノブ４４を用いて前記ボルト４３を前記第２突出部４１のねじ孔４２に対して緩める方向に回転させる。すると、前記第１突出部３９と前記第２突出部４１には互いに離れる方向に力が作用し、前記第１スリット３７の幅が広くなるように前記小径部３６が変形して径が大きくなる。その結果、前記小径部３６によって前記内管１０の外周面が締め付けられていた状態が解消されて、前記内管１０の固定が解除されて移動することができる状態となる。このように、前記スライドホルダ３４によって前記内管１０の固定および固定の解除が簡単に操作される。

前記内管１０の外面において、前記ストッパー３０のブッシュホルダ１９と、前記スライドホルダ３４の内面の段差の部分との間には、図３に示すように、クッションチューブ５１が配置されている。前記クッションチューブ５１の弾性力によって、前記棹部４を伸ばす方向に前記内管１０を移動させる際に、前記内管１０と前記スライドホルダ３４が当接する際の衝撃を吸収する効果を奏する。

本発明の伸縮式作業機１の棹部４の伸縮動作について、さらに詳細に説明する。図３に示すのが棹部４が最も伸びた状態の伸縮式作業機１の縦方向の断面図である。図３に示すように、棹部４が最も伸びた状態の時に、前記スプリング２９によって前記軸受１８が最も間隔が開いた状態で等間隔で配置され、前記クッションチューブ５１が前記ストッパー３０のブッシュホルダ１９に押されて、前記スライドホルダ３４の内面の段差の部分と接触した状態となり、この状態でスライドホルダ３４の２つの前記ボルト４３による締め付けによって前記内管１０が前記外管９から最も突出した状態で強固に固定されている。

図３の状態から、前記伸縮式作業機１の棹部４を縮める動作について説明する。前記スライドホルダ３４のノブ４４によって前記ボルト４３を緩める。すると、前記内管１０が前記スライドホルダ３４によって締め付けられて固定されていたのが解除され、前記内管１０が前記外管９に対して移動可能な状態となる。この状態から、前記内管１０を前記外管９内へと移動させる。

この時、前記ストッパー３０と最も先端側の軸受１８との間に位置するスプリング２９に力が加えられ、全ての軸受１８が基端側へと移動され、全てのスプリング２９が縮み前記軸受１８の間隔が狭くなる。この時、前記内管１０と一緒に前記パイプシャフト１２も基端側へと移動されるが、前記パイプシャフト１２は、前記連結管１５が軸方向に移動する際に回転しながら移動することにより、前記内管１０内で前記ドライブシャフト１１に対して回転しながら基端側へと移動する。前記内管１０は前記ストッパー３０のボールベアリング２１および軸受３１のメタルブッシュ３３によって回転することなく軸方向に移動する。

そして、前記内管１０を最も前記外管９内へと移動させた状態が、図２に示す状態である。この時、前記ドライブシャフト１１が前記パイプシャフト１２内に最も奥まで挿入された状態となっている。このように前記内管１０を移動させると、前記スプリング２９が縮んだ状態となり、前記軸受１８が最も狭い間隔で配置される。そして、このような状態では、前記スプリング２９によって前記内管１０を先端側へと移動させようとする力が作用しているので、前記スライドホルダ３４のノブ４４によってボルト４３を締め付けることにより、前記スライドホルダ３４の小径部３６で前記内管１０を挟み込んで固定することによって、前記内管１０を前記外管９に強固に固定する。

前記棹部４を縮める際に、縮める途中で前記スライドホルダ３４によって前記内管１０を固定することで、前記棹部４を所定の長さで固定して使用することが可能であり、前記棹部４を様々な長さで固定することができる。

次に、前記棹部４を伸ばす動作について説明する。図２の状態の棹部４において、前記スライドホルダ３４のノブ４４によってボルト４３を緩める。すると、前記内管９の固定が解除され、前記内管９を前記外管１０から突出する方向へと移動させることができる。この時、前記スプリング２９の弾性力によって前記内管１０は前記外管９から突出する方向に力が加えられているので、簡単に前記内管１０は移動させることができる。

この時、前記スプリング２９が伸びて、前記軸受１８の間隔が広がる。そして、前記内管１０の移動に追従して前記パイプシャフト１２も軸方向に移動する。前記パイプシャフト１２は移動する際に、前記連結管１５が軸方向に移動する際に回転しながら移動することにより、前記ドライブシャフト１１に対して回転しながら先端側へと移動する。前記内管１０は前記ストッパー３０のボールベアリング２１および軸受３１のメタルブッシュ３３によって回転することなく移動する。

そして、前記内管１０を所定の位置まで移動させた後、前記スライドホルダ３４の２つのノブ４４によって２つのボルト４３を締め付けて前記スライドホルダ３４の小径部３６で前記内管１０を挟み込んで固定する。このようにして前記棹部４を所定の長さに伸ばした状態で簡単に強固に固定することができる。

上述のように本発明の伸縮式作業機１は前記スライドホルダ３４のノブ３３の操作によって、簡単に前記内管１０の固定および固定の解除を行うことができ、そして固定を解除した状態で前記内管１０を軸方向に移動させることによって、簡単に棹部４の伸縮および固定を行うことができる。このようなスライドホルダ３４を用いることで、前記伸縮式作業機１は確実に固定した状態で、安全に伸縮式作業機１を使用することができる。

次に、前記伸縮式作業機１における回転駆動部２の回転力が作業部３へと伝達される方法について説明する。前記回転駆動部２の回転力は、前記回転駆動部２とスプライン嵌合された前記接続部１４を介して前記ドライブシャフト１１へと伝達される。回転力が伝達された前記ドライブシャフト１１は前記外管９内で回転する。この時、前記ドライブシャフト１１は前記外管９内で軸受１８によって回転可能に保持されていることにより、前記外管９は回転しない。

そして、前記ドライブシャフト１１が回転すると、前記ドライブシャフト１１が挿入されている前記連結管１５を介して前記パイプシャフト１２も回転する。前記連結管１５の小径部の内面に設けられた凸部１６が、前記ドライブシャフト１１の溝１３内に位置することによって、前記ドライブシャフト１１が回転すると、前記溝１３が前記凸部１６と円周方向に当接し、前記ドライブシャフト１１の回転が前記連結管１５に伝達される。これにより、前記ドライブシャフト１１が回転すると、前記パイプシャフト１２も回転する。前記パイプシャフト１２が回転している時、前記連結管１５は、前記パイプシャフト１２は前記内管１０内で、前記ストッパー３０のボールベアリング２１および軸受３１のメタルブッシュ３３によって回転可能に保持されていることにより、前記内管１０は回転しない。

前記パイプシャフト１２が回転すると、前記パイプシャフト１２の先端の接続部１７を介して、前記接続部１７とスプライン嵌合された前記作業部３へと回転力が伝達される。このようにして前記回転駆動部２から前記作業部３へと回転力が伝達され、その結果、前記作業部３が駆動され、伸縮式作業機１が作動し作業可能な状態となる。

本発明の伸縮式作業機１は、複数の螺旋状の溝１３を設けたドライブシャフト１１を用いることで、従来よりも細くて軽量な軸体８を実現しており、これ伴い、管体７も細くすることが可能となっている。実際に、従来の作業機がシャフトが１２ｍｍ、外管が４７ｍｍの径であるのに対し、本発明の伸縮式作業機１では、一例として、ドライブシャフト１１が６．５ｍｍ、外管９が３５ｍｍの径とすることにより、従来の作業機が３．７ｋｇの重さであったのが、本発明の伸縮式作業機１は２．６ｋｇまで軽量化することが可能となった。このようなことから、手が小さい人でも握り易い棹部４となっており、このように、軽く、握り易いことによって、従来よりも、軽量で取り扱いが容易な伸縮式作業機１を提供することが可能となった。

また、前記ドライブシャフト１１は直線状の棒鋼の表面に３列の溝１３を軸方向に真っ直ぐ等間隔で形成した後、棒鋼に捻じりを加えて形成されていることにより、例えば、外径が６．５ｍｍ、長さが２０４３ｍｍのドライブシャフト１１のように、細く、そして長いドライブシャフトを用いたとしても、真っ直ぐに形成することが可能となり、振動を生じることなく回転するドライブシャフト１１を実現することができ、より安定して回転力を伝達することが可能な伸縮式作業機１を実現できる。

以上のことから本発明の伸縮式作業機１は、棹部３を簡単にそして確実に固定することが可能となり、作業時の安全性も確保することができる。

次に、別の形態のスライドホルダ６１を用いた伸縮式作業機１について説明する。スライドホルダ６１以外は、これまで説明してきた部材と全て同じであることから、ここでは、スライドホルダ６１だけを説明する。

スライドホルダ６１は、図１５に示すように、外管９が挿入される大径部６２と、前記外管９から突出した内管１０が挿入される小径部６３から構成され、前記大径部６２と前記小径部６３の境界に段差を有する円筒形状である。前記大径部６２の開口から前記外管９が挿入されて互いに移動不可能に固定されており、前記小径部６３には前記外管９から突出している前記内管１０が挿入され、前記小径部６３の開口から前記外管１０が突出している。

前記スライドホルダ６１の小径部６３には、図１５（ｂ）に示すように、軸方向と平行な第１スリット６４および前記第１スリット６４と直交する第２スリット６５が形成されている。前記第１スリット６４は、前記小径部６３の開口から段差付近まで延伸しており、その幅は開口側から段差側に向かって僅かであるが徐々に狭くなっている。前記第２スリット６５は、前記小径部６３の軸方向の中央付近において、円筒形の小径部６３を半周分を切断するような状態で形成されている。そして、前記第１スリット６４および前記第２スリット６５の縁の部分は、前記小径部６３の表面から少し突出したリブ状となっている。前記小径部６３の内面と前記内管１０との間には、スライドホルダ３４と同様にナイロンスリーブ（図示せず）を配置することができる。

前記小径部６３の表面には、図１５に示すように、前記第１スリット６４を挟んで対向する第１突出部６６および第２突出部６８が、前記第２スリット６５を挟んでそれぞれ２つ設けられている。図１５に破線で示すように、前記第１突出部６６には貫通孔６７が形成され、前記第２突出部６８にはねじ孔６９が形成されている。端部に歯車の形状のノブ７１が形成されたボルト７０が前記貫通孔６７から挿入され、前記貫通孔６７から突出した前記ボルト７０の先端側が前記ねじ孔６９とねじ係合されている。前記小径部６３には、２つの前記ノブ７１の歯と同時に噛み合う歯車７２が歯車用ボルト８３を用いて回転可能に設けられている。前記歯車用ボルト８３は、前記ボルト７０とで前記小径部６３を挟み込むような状態で配置されている。また、前記ノブ７１の表面には、２つのつまみ７９が設けられており、前記つまみ７９を用いて前記ノブ７１を回転させると、前記歯車７２が回転し、そして２つの前記ノブ７１が同時に同一方向に回転し、前記ボルト７０が締め付けたり、緩めたりされる。

前記スライドホルダ６１の大径部６２には、図１５（ｂ）に示すように、軸方向と平行な第３スリット７３が形成されている。前記第３スリット７３は、前記大径部６２の開口から軸方向の中央付近まで延伸しており、その幅は開口側から僅かであるが徐々に狭くなっている。前記第３スリット７３の縁の部分は、前記大径部６２の表面から少し突出したリブ状となっている。

前記大径部６２の表面には、図１５に示すように、前記第３スリット７３を挟んで対向する第３突出部７４および第４突出部７６が設けられている。前記第３突出部７４には貫通孔７５が形成され、前記第４突出部７６にはねじ孔７７が形成されている。ボルト７８を前記貫通孔７５から挿入し、先端側を前記ねじ孔７７とねじ係合させて、前記ボルト７８を締めつけることで、前記第３突出部７４および前記第４突出部７６は互いに接近し、前記第３スリット７３の幅が狭くなり、前記大径部６２は径が小さくなって前記外管９の外周面を締め付ける状態となり、前記外管９は前記スライドホルダ６１に固定された状態となる。さらに、前記大径部６２は固定ボルト８２を用いて前記外管９を固定している。

本実施形態における前記スライドホルダ６１による、前記内管１０を固定する機能および固定を解除する機能について説明する。前記内管１０を固定するためには、前記つまみ７９を用いて前記歯車７２を回転させて、２つの前記ノブ７１を共に、前記ボルト７０を前記第２突出部６８のねじ孔６９に締め付ける方向に回転させる。すると、２組の前記第１突出部６６と前記第２突出部６８には互いに接近する方向に同時に力が作用し、前記第１スリット６４の幅が狭くなるように前記小径部６３が変形して径が小さくなる。その結果、前記小径部６３によって前記内管１０の外周面が締め付けられて前記内管１０は固定されて移動することができなくなる。

本実施形態では、つまみ７９を用いて１つの歯車７２を操作することで、２つのボルト７０を同時に回転させることから、前記内管１０を固定するための作業時間が短縮される。そして、２つのボルト７０を同時に締め付けることから、均等に前記小径部６３によって前記内管１０を締め付けることが可能となる。

前記内管１０の固定を解除するためには、前記歯車７２を反対側に回転させて２つの前記ボルト７０を同時に前記第２突出部６８のねじ孔６９に対して緩める方向に回転させる。すると、２組の前記第１突出部６６と前記第２突出部６８には同時に互いに離れる方向に力が作用し、前記第１スリット６４の幅が広くなるように前記小径部６３が変形して径が大きくなる。その結果、前記小径部６３によって前記内管１０の外周面が締め付けられていた状態が解消されて、前記内管１０の固定が解除されて移動することができる状態となる。このように、前記スライドホルダ６１は１つの歯車７２を操作することで、簡単にそして確実に前記内管１０の固定および固定の解除が行うことができる。

１伸縮式作業機
２回転駆動部
３作業部
４棹部
５操作部
６基端管
７管体
８軸体
９外管
１０内管
１１ドライブシャフト
１２パイプシャフト
１３溝
１４接続部
１５連結管
１６凸部
１７接続部
１８軸受
１９ブッシュホルダ
２０ドライブブッシュ
２１ボールベアリング
２２溝
２３凸部
２４凸部
２５ブッシュ
２６パイプジョイント
２７スナップリング
２８固定軸受
２９スプリング
３０ストッパー
３１軸受
３２ブッシュホルダ
３３メタルブッシュ
３４スライドホルダ
３５大径部
３６小径部
３７第１スリット
３８第２スリット
３９第１突出部
４０貫通孔
４１第２突出部
４２ねじ孔
４３ボルト
４４ノブ
４５第３スリット
４６第３突出部
４７貫通孔
４８第４突出部
４９ねじ孔
５０ボルト
５１クッションチューブ
５２タッピングスクリュー
５３六角穴付き止ネジ
５４ブラインドリベット
５５固定ボルト
５６ナイロンスリーブ
６１スライドホルダ
６２大径部
６３小径部
６４第１スリット
６５第２スリット
６６第１突出部
６７貫通孔
６８第２突出部
６９ねじ孔
７０ボルト
７１ノブ
７２歯車
７３第３スリット
７４第３突出部
７５貫通孔
７６第４突出部
７７ねじ孔
７８ボルト
７９つまみ
８０ボルト
８２固定ボルト

Claims

回転力を発生させる回転駆動部、
前記回転力によって作動する作業部、
基端側に前記回転駆動部、先端側に前記作業部が取り付けられ、前記回転駆動部の回転力を前記作業部に伝達する伸縮可能な棹部、および、
前記作業部の作動を操作する操作部を備えた伸縮式作業機であって、
前記棹部は、前記操作部が取り付けられた基端管、前記基端管と接続され伸縮可能な管体、および、前記基端管と前記管体内を軸方向に延び、前記管体と共に伸縮可能で、前記回転駆動部と前記作業部が端部に接続された軸体を備えており、
前記管体は、基端側の外管、および先端側の内管とを備え、前記内管は前記外管内を前記棹部の軸方向に移動可能であり、
前記軸体は、前記基端管および前記管体内を軸方向に延び、前記管体の伸縮に合わせて軸方向に伸縮可能であり、前記管体および前記軸体が協働して伸縮することによって前記棹部は伸縮可能であり、
前記外管の基端側の端部には、前記内管を前記外管に対して移動しないように固定する機能および固定を解除する機能を有するスライドホルダを設け、
前記スライドホルダは、前記外管が挿入され、前記外管に固定される大径部、および、前記内管が挿入され、前記大径部よりも径が小さい小径部からなる、段差を有する略円筒形であり、前記小径部には前記軸方向と平行な第１スリットおよび前記第１スリットと直交する第２スリットが設けられ、前記小径部の表面には、前記第１スリットを挟んで対向する第１突出部および第２突出部が、前記第２スリットを挟んでそれぞれ２つ設けられ、
前記第１突出部には貫通孔が形成され、前記第２突出部にはねじ孔が形成され、端部にノブが形成されたボルトが、前記貫通孔から挿入されて前記ねじ孔とねじ係合されており、前記ノブによって前記ボルトを締めると前記第１突出部と前記第２突出部とが互いに接近し前記小径部の径が小さくなって前記スライドホルダによって前記内管が固定され、前記ノブによって前記ボルトを緩めると前記第１突出部と前記第２突出部が互いに離れて前記小径部の径が大きくなり前記スライドホルダによる前記内管の固定が解除されることを特徴とする伸縮式作業機。
前記スライドホルダの小径部の内面と前記内管の表面との間に、ナイロンスリーブが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮式作業機。
２つの前記ノブは歯車の形状であり、２つの前記ノブと同時に噛み合う１つの歯車を前記小径部に回転可能に設け、前記歯車を回転させることによって２つの前記ノブを介して２つのボルトが同一方向に回転されて、前記内管の固定および固定の解除が行われることを特徴とする請求項１または２に記載の伸縮式作業機。