WO2013172294A1

WO2013172294A1 - 伸縮式作業機

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Publication number: WO2013172294A1
Application number: PCT/JP2013/063273
Authority: WO
Inventors: 宮川　茂
Original assignee: TAISEIMONAC CO Ltd
Current assignee: TAISEIMONAC CO Ltd
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2013-11-21
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Description

伸縮式作業機

　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には、より長く伸ばすことができ、かつ、軽量であること、さらに安全性が求められる。しかしながら、安全性を満たしながらより長く伸ばす構造とするためには棹部が太くなって重くなるために、棹部を軽量な構造とすることが困難となり、作業性を損なうと言う問題があった。

　そこで、本発明は前記問題を解決するために、軽量でかつより長く伸ばすことが可能な棹部を有す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、前記外管内に複数の軸受によって回転可能に保持され、前記回転駆動部と接続されたドライブシャフト、および、前記内管内に回転可能に保持され、前記作業部と接続されたパイプシャフトを備えており、前記ドライブシャフトの表面には複数の溝が螺旋状に形成されており、前記パイプシャフトの基端側の端部には、前記ドライブシャフトが挿入される連結管が固定され、前記連結管の内面には螺旋状の複数の凸部が形成され、前記ドライブシャフトの各溝に沿って、前記連結管の内面の各凸部が移動可能であることにより、前記パイプシャフトは前記ドライブシャフトの外面に沿って軸方向に移動可能に、かつ、前記ドライブシャフトの回転が前記パイプシャフトに伝達されるように前記ドライブシャフトが前記パイプシャフトと接続されており、前記軸受は、前記外管に対して軸方向に移動可能に、かつ回転不能に前記外管内に配置されたブッシュホルダ、前記ドライブシャフトの表面の前記溝内を移動可能な螺旋状の凸部が内面に形成されたドライブブッシュ、および前記ブッシュホルダの内面と前記ドライブブッシュの外面との間に挟まれたベアリングを備えていることにより、前記ドライブシャフトは前記外管内で回転可能であり、前記外管の基端側の端部にはブッシュホルダが固定され、前記ドライブシャフトに固定された１つの固定ドライブブッシュの外面と、前記ブッシュホルダの内面との間にベアリングが配置されていることにより、前記ドライブシャフトは前記外管内で回転可能であり、かつ、前記ドライブシャフトは前記外管に対して軸方向には移動不能に配置されており、前記内管の基端側の端部には、ブッシュホルダが固定され、前記ブッシュホルダの内面と前記連結管の外面との間にベアリングが配置されていることにより、前記パイプシャフトは前記内管内で回転可能であり、かつ、前記パイプシャフトは前記内管に対して軸方向には移動不能に配置されており、前記複数の軸受の間にはスプリングが配置されており、前記内管が前記外管内を移動する時に前記スプリングが伸縮し、前記複数の軸受が軸方向に移動することによって前記棹部が伸縮可能であることを特徴とする。

　前記ドライブシャフトは、複数の溝を軸方向に直線状に形成した後、ねじりを加えることにより、表面に前記溝が螺旋状に形成されている。　

　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、前記棹部の軸体に、表面に複数の溝が螺旋状に形成されたドライブシャフトを用いることにより、前記ドライブシャフトを従来よりも細くすることが可能となり、その結果、棹部の管体も細くすることができるので、その結果、全体を軽量化することができ、また、管体を細くすることで手が小さい人でも握り易くなり、軽量であることと併せて、従来よりも扱いやすく操作性が向上する伸縮式作業機が実現できる。

　前記ドライブシャフトは、複数の溝を軸方向に直線状に形成した後、ねじりを加えることにより、表面に前記溝が螺旋状に形成されているために、ドライブシャフトを細くしても、真っ直ぐな状態を保つことができ、ドライブシャフトが回転する時の振動を抑制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。

　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

　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。

　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３８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３９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４０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に対して固定および固定の解除を行うためのスライドホルダ３４を配置する。

　前記スライドホルダ３４は、図２，３に示すように、前記外管９の外径に合わせてあり、前記外管９を囲む大径部分と前記内管１０の外径に合わせてあり前記内管１０を囲む小径部分からなる段差を有する略円筒形の部材であり、軸方向にスリットが設けてあり、変形可能な材質、例えば樹脂等で形成されている。そして、前記スライドホルダ３４には、スリットの間隔を調整するボルト３５と、前記ボルト３５を締めたり緩めたりするためのノブ３６が設けられている。

　前記スライドホルダ３４の前記外管９を囲む部分は外管９に固定されており、前記内管１０を囲む部分は内管１０に固定されていない。しかしながら、前記ノブ３６によって前記ボルト３５を締めるとスリットの間隔が狭くなり、前記スライドホルダ３４の内管１０を囲む部分の径が小さくなり、前記スライドホルダ３４が前記内管１０の外面を締め付けることによって、前記内管１０が移動できなくなり、前記外管９に対して前記内管１０が固定される。

　また、前記ノブ３６によって前記ボルト３５を緩めると、前記スリットの間隔が広くなり、前記内管１０は前記外管９に対して軸方向に移動可能となるので、前記内管１０を移動させることによって、前記棹部４を伸縮させることができる。このようにして、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３７が配置されている。前記クッションチューブ３７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３７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３６によって前記ボルト３５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３６によってボルト３５を締めることにより、前記スライドホルダ３４の小径部分で前記内管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を前記外管９に固定することで、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３６によってボルト３５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のノブ３６によってボルト３５を締めて前記スライドホルダ３４の小径部分で前記内管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固定することができる。

　上述のように前記スライドホルダ３４の操作によって、前記内管１０の固定および固定の解除を行い、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。このような固定した状態で、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、高所の枝の剪定等の作業を行う際に、長時間の作業による疲労を軽減することが可能となり、また、力の弱い人でも作業することが可能となる。

　そして、本実施形態では、伸縮式作業機１において、軸受１８、固定軸受２８およびストッパー３０において、一部を共通の部品を用いて構成することによって、製造コストを低減することが可能となっている。

　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　ボルト
　３６　ノブ
　３７　クッションチューブ
　３８　タッピングスクリュー
　３９　六角穴付き止ネジ
　４０　ブラインドリベット

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、前記外管内に複数の軸受によって回転可能に保持され、前記回転駆動部と接続されたドライブシャフト、および、前記内管内に回転可能に保持され、前記作業部と接続されたパイプシャフトを備えており、
　前記ドライブシャフトの表面には複数の溝が螺旋状に形成されており、前記パイプシャフトの基端側の端部には、前記ドライブシャフトが挿入される連結管が固定され、前記連結管の内面には螺旋状の複数の凸部が形成され、前記ドライブシャフトの各溝に沿って、前記連結管の内面の各凸部が移動可能であることにより、前記パイプシャフトは前記ドライブシャフトの外面に沿って軸方向に移動可能に、かつ、前記ドライブシャフトの回転が前記パイプシャフトに伝達されるように前記ドライブシャフトが前記パイプシャフトと接続されており、
　前記軸受は、前記外管に対して軸方向に移動可能に、かつ回転不能に前記外管内に配置されたブッシュホルダ、前記ドライブシャフトの表面の前記溝内を移動可能な螺旋状の凸部が内面に形成されたドライブブッシュ、および前記ブッシュホルダの内面と前記ドライブブッシュの外面との間に挟まれたベアリングを備えていることにより、前記ドライブシャフトは前記外管内で回転可能であり、
　前記外管の基端側の端部にはブッシュホルダが固定され、前記ドライブシャフトに固定された１つの固定ドライブブッシュの外面と、前記ブッシュホルダの内面との間にベアリングが配置されていることにより、前記ドライブシャフトは前記外管内で回転可能であり、かつ、前記ドライブシャフトは前記外管に対して軸方向には移動不能に配置されており、
　前記内管の基端側の端部には、ブッシュホルダが固定され、前記ブッシュホルダの内面と前記連結管の外面との間にベアリングが配置されていることにより、前記パイプシャフトは前記内管内で回転可能であり、かつ、前記パイプシャフトは前記内管に対して軸方向には移動不能に配置されており、
　前記複数の軸受の間にはスプリングが配置されており、前記内管が前記外管内を移動する時に前記スプリングが伸縮し、前記複数の軸受が軸方向に移動することによって前記棹部が伸縮可能であることを特徴とする伸縮式作業機。
　前記ドライブシャフトは、複数の溝を軸方向に直線状に形成した後、ねじりを加えることにより、表面に前記溝が螺旋状に形成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。