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技術 簡易な軸継手及びこれを用いた回転装置

出願人 東都興業株式会社
発明者 佐藤克彦佐々木亮
出願日 2001年3月29日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 2001-096521
公開日 2002年10月9日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2002-295499
状態 特許登録済
技術分野 建築構造一般 継手
主要キーワード 手動用ハンドル グニャグニャ 直継手 手動回転操作 許容傾斜角度 三位一体 ロープ孔 外筒軸
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年10月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

必要に応じて直継手自在継手とに使い分けができる簡易軸継手を提供する。

解決手段

中空円筒形状をなす外筒軸と、外筒軸の中空部内に出し入れ可能に密接に嵌め込まれた内軸との組み合わせからなる。内軸の中空部に差し込まれた回転軸ボルトにより内軸と連結される。外筒軸の中空部に回転軸を差し込む接続部が設けられており、接続部を形成した筒壁部に同接続部へ差し込まれた回転軸を止める手段が設けられている。外筒軸とその中空部内へ嵌め込まれた内軸とは両者を共通に直径線方向へ貫通させたボルトで連結されている。

概要

背景

ビニルハウスによる各種作物栽培においては、室内温度上がりすぎを防ぐ温度調節と、新鮮外気取り入れ換気などを目的として、ビニルハウスの側壁下部(いわゆる裾部)あるいは屋根部分被覆シート開閉することが一般的に行われている。そうした被覆シートの開閉手段として、近年はビニルハウスの棟方向に長く配置した巻き軸に被覆シートの一端部を巻き込み、同巻き軸の端部に接続した回転器で巻き軸を必要な回転度だけ回転操作することが行われている。

ビニルハウスの裾部の被覆シートを開閉する場合には、前記回転器の手動操作作業者身長の範囲内において何の不足もなく行える。しかし、ビニルハウスの高い屋根部分の被覆シートを開閉する場合には、地上の作業者の身長ではとうてい回転器に手が届かないので、回転器の入力軸へ接続した長い延長軸を利用して地上から楽な姿勢手動回転操作を行えるようにしている。

一例として図4には、連棟型のビニルハウスにおける谷部分屋根被覆シートを開閉する回転装置について示している。ビニルハウスの棟方向に長く配置した巻き軸1に被覆シートの一端部を巻き込み、同巻き軸1の端部に出力軸2cを接続した回転器2(図1を参照)で巻き軸1を必要な回転度だけ回転操作する構成である。回転器2の入力軸と軸継手5により接続して下方へ垂らした充分長い延長軸3(回転軸)の下端部に手動用ハンドル4を取り付け、この手動用ハンドル4を地上の作業者が回転操作して被覆シートの巻き上げ又は巻き下ろしによる開閉操作を行うのである。

概要

必要に応じて直継手自在継手とに使い分けができる簡易な軸継手を提供する。

中空円筒形状をなす外筒軸と、外筒軸の中空部内に出し入れ可能に密接に嵌め込まれた内軸との組み合わせからなる。内軸の中空部に差し込まれた回転軸はボルトにより内軸と連結される。外筒軸の中空部に回転軸を差し込む接続部が設けられており、接続部を形成した筒壁部に同接続部へ差し込まれた回転軸を止める手段が設けられている。外筒軸とその中空部内へ嵌め込まれた内軸とは両者を共通に直径線方向へ貫通させたボルトで連結されている。

目的

したがって、本発明の目的は、簡易構造物であるビニルハウスの資材として適合する程度に簡易な構造で安価に製作でき、しかも需要者使用条件に応じて直継手と自在継手とに使い分けることができ、それぞれの特色を生かした使用ができる軸継手と、この軸継手を用いた回転装置を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

直継手自在継手使い分けができる簡易軸継手であって、中空円筒形状をなす外筒軸と、前記外筒軸の中空部内に出し入れ可能に密接に嵌め込まれた内軸との組み合わせからなり、内軸の先端部に一方の回転軸を差し込む中空部が設けられており、前記中空部を直径線方向に貫通させるボルトを通すためのボルト孔が前記中空部の周壁及び前記一方の回転軸の端部にそれぞれ設けられており、内軸の前記中空部に差し込まれた一方の回転軸は前記ボルトにより内軸と連結されること、前記外筒軸の中空部における前記内軸を嵌めた端部とは反対側の端部に他方の回転軸を差し込む接続部が設けられており、同接続部を形成した筒壁部に同接続部へ差し込まれた前記他方の回転軸を止める手段が設けられていること、外筒軸とその中空部内へ嵌め込まれた内軸とは両者を共通に直径線方向へ貫通させたボルトで連結されていることをそれぞれ特徴とする、簡易な軸継手。

請求項2

外筒軸と、その中空部内へ深く嵌め込んだ内軸、及び同内軸の中空部内へ差し込まれた一方の回転軸とを重ね合わせて1本のボルトを共通に直径線方向へ貫通させて連結し直継手を構成していることを特徴とする、請求項1に記載した簡易な軸継手。

請求項3

内軸を外筒軸の中空部から一定長さ引き出した状態で、外筒軸と内軸を、1本のボルトを共通に直径線方向へ貫通させて連結が行われていると共に、前記ボルトを通すため外筒軸及び内軸に設けられたボルト孔の少なくとも一方は軸線方向に長い長孔として形成され、自在継手を構成していることを特徴とする、請求項1に記載した簡易な軸継手。

請求項4

内軸は、これと連結される一方の回転軸と一体的構造とされていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載した簡易な軸継手。

請求項5

請求項1に記載した軸継手で接続した一方の回転軸は回転器入力軸であり、他方の回転軸は前記入力軸を回転させる延長軸であり、同延長軸の他端にはクランク型手動ハンドルが取り付けられていること、及び前記手動ハンドルの下方の垂直軸部及び中間のクランク軸部にそれぞれ回転自在なグリップが取り付けられており、回転器の出力軸に作用する大負荷手動回転可能に構成されていることを特徴とする、簡易な軸継手を使用した回転装置

技術分野

0001

この発明は、簡易構造物であるビニルハウスなどの高所設備され、地上からの回転操作延長軸が必要な各種用途の回転器と延長軸とを接続する場合に軽便に使用される軸継手の技術分野に属し、更に云えば、必要に応じて直継手自在継手とに使い分けができる簡易な軸継手、及び同継手を使用した回転装置に関する。

背景技術

0002

ビニルハウスによる各種作物栽培においては、室内温度上がりすぎを防ぐ温度調節と、新鮮外気取り入れ換気などを目的として、ビニルハウスの側壁下部(いわゆる裾部)あるいは屋根部分被覆シート開閉することが一般的に行われている。そうした被覆シートの開閉手段として、近年はビニルハウスの棟方向に長く配置した巻き軸に被覆シートの一端部を巻き込み、同巻き軸の端部に接続した回転器で巻き軸を必要な回転度だけ回転操作することが行われている。

0003

ビニルハウスの裾部の被覆シートを開閉する場合には、前記回転器の手動操作作業者身長の範囲内において何の不足もなく行える。しかし、ビニルハウスの高い屋根部分の被覆シートを開閉する場合には、地上の作業者の身長ではとうてい回転器に手が届かないので、回転器の入力軸へ接続した長い延長軸を利用して地上から楽な姿勢手動回転操作を行えるようにしている。

0004

一例として図4には、連棟型のビニルハウスにおける谷部分屋根被覆シートを開閉する回転装置について示している。ビニルハウスの棟方向に長く配置した巻き軸1に被覆シートの一端部を巻き込み、同巻き軸1の端部に出力軸2cを接続した回転器2(図1を参照)で巻き軸1を必要な回転度だけ回転操作する構成である。回転器2の入力軸と軸継手5により接続して下方へ垂らした充分長い延長軸3(回転軸)の下端部に手動用ハンドル4を取り付け、この手動用ハンドル4を地上の作業者が回転操作して被覆シートの巻き上げ又は巻き下ろしによる開閉操作を行うのである。

発明が解決しようとする課題

0005

図4から理解されるように、回転器2の延長軸3及びその下端の手動用ハンドル4は、およそ回転器2の直下方向(鉛直方向下向き)にぶら下げられる。したがって、回転器2の直下の地面上に作業者が立って手動用ハンドル4の回転操作を行うことに何ら支障が無い場合は、軸継手5は入力軸と延長軸3とを一直線状に固定して接続する「直継手」であれば良く、「直継手」の回転伝達効率の良さを享受して回転操作を行える。

0006

しかし、回転器2の直下の地面上に作物や何らかの施設などが在って、作業者が直下位置に立って手動用ハンドル4の回転操作を行うのに支障が有る場合には、当然、作業者は前記の支障を避けた位置に立ち、やや斜めの角度で手動用ハンドル4の回転操作を行う他は無い。必然的に軸継手5は前記傾斜角許容する「自在継手」でなければならない。

0007

つまり、図4に示したような回転装置の場合には、需要者使用条件に応じて使い分ける「直継手」と「自在継手」の2種類を用意しなければ、回転装置として完全なものとはいえない。しかし、「直継手」と「自在継手」の2種類の軸継手を付属品として含め商品化するときは、たとえそれが簡易なものであっても、必然的に高価な回転装置となり、商品として価格競争遅れをとることになる。

0008

なお、「自在継手」の1種類のみで双方の使用条件を満たす考え方もある。しかし、「自在継手」は傾斜角を吸収する機構で成り立っている関係上、傾斜角の吸収分だけ回転の伝達効率が悪いことが知られている。また、直下の位置で一直線状に使用する条件が成り立つ場合にも敢えて「自在継手」を使用するときは、その自在性が卓越してグニャグニャと曲がる感触の回転操作となって使い勝手が悪く、使用者に嫌われる。

0009

したがって、本発明の目的は、簡易構造物であるビニルハウスの資材として適合する程度に簡易な構造で安価に製作でき、しかも需要者の使用条件に応じて直継手と自在継手とに使い分けることができ、それぞれの特色を生かした使用ができる軸継手と、この軸継手を用いた回転装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

上記した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係る簡易な軸継手は、直継手と自在継手に使い分けができる簡易な軸継手であって、中空円筒形状をなす外筒軸と、前記外筒軸の中空部内に出し入れ可能に密接に嵌め込まれた内軸との組み合わせからなり、内軸の先端部に一方の回転軸を差し込む中空部が設けられており、前記中空部を直径線方向に貫通させるボルトを通すためのボルト孔が前記中空部の周壁及び前記一方の回転軸の端部にそれぞれ設けられており、内軸の前記中空部に差し込まれた一方の回転軸は前記ボルトにより内軸と連結されること、前記外筒軸の中空部における前記内軸を嵌めた端部とは反対側の端部に他方の回転軸を差し込む接続部が設けられており、同接続部を形成した筒壁部に同接続部へ差し込まれた前記他方の回転軸を止める手段が設けられていること、外筒軸とその中空部内へ嵌め込まれた内軸とは両者を共通に直径線方向へ貫通させたボルトで連結されていることをそれぞれ特徴とする。

0011

請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した簡易な軸継手において、外筒軸と、その中空部内へ深く嵌め込んだ内軸、及び同内軸の中空部内へ差し込まれた一方の回転軸とを重ね合わせて1本のボルトを共通に直径線方向へ貫通させて連結し直継手を構成していることを特徴とする。

0012

請求項3に記載した発明は、請求項1に記載した簡易な軸継手において、内軸を外筒軸の中空部から一定長さ引き出した状態で、外筒軸と内軸を、1本のボルトを共通に直径線方向へ貫通させて連結が行われていると共に、前記ボルトを通すため外筒軸及び内軸に設けられたボルト孔の少なくとも一方は軸線方向に長い長孔として形成され、自在継手を構成していることを特徴とする。

0013

請求項4に記載した発明は、請求項1〜3のいずれか一に記載した簡易な軸継手において、内軸は、これと連結される一方の回転軸と一体的構造とされていることを特徴とする。

0014

請求項5に記載した発明に係る簡易な軸継手を用いた回転装置は、請求項1に記載した軸継手で接続した一方の回転軸は回転器の入力軸であり、他方の回転軸は前記入力軸を回転させる延長軸であり、同延長軸の他端にはクランク型手動ハンドルが取り付けられていること、及び前記手動ハンドルの下方の垂直軸部及び中間のクランク軸部にそれぞれ回転自在なグリップが取り付けられており、回転器の出力軸に作用する大負荷手動回転可能に構成されていることを特徴とする。

0015

請求項1〜4に記載した発明に係る簡易な軸継手の実施形態を、図1図4に基づいて説明する。本発明の軸継手5は、「直継手」と「自在継手」に使い分けができる簡易な軸継手であることを特徴とする。

0016

即ち、図3に分解状態を示したように、本発明に係る軸継手5は、中空の円筒形状をなす外筒軸51と、前記外筒軸51の中空部52内へ出し入れ可能に嵌め込まれた内軸50との組み合わせで構成されている。

0017

前記内軸50の先端部(上端部)には、接続対象の一方の回転軸として、図示例の場合には回転器2の入力軸2aを差し込む中空部53が設けられている。そして、前記中空部53を直径線方向に貫通させるボルト6を通すためのボルト孔54及び2bが前記中空部53の周壁及び前記入力軸2aの端部(図1も参照)にそれぞれの中心が一致する配置で設けられている。つまり、内軸50の前記中空部53内へ差し込まれた入力軸2aは前記ボルト6を通しナット7をねじ込むことにより内軸50と強く連結される。内軸50のほぼ下半部は若干細径に形成されており、この下半部にもその直径線方向にボルトを通すためのボルト孔55が設けられているが、その用途については後述する。

0018

なお、内軸50は、その中空部53が下端部まで貫通した中空構造(所謂パイプ材)で実施することもできる。

0019

一方、前記外筒軸51の中空部52における前記内軸50を嵌めた上側の端部とは反対の下側端部には、接続対象の他方の回転軸として図示した延長軸3を差し込む接続部56(図1を参照)が設けられている。同接続部56を形成した筒壁部にはネジ孔58が設けられ、同接続部56へ差し込まれた前記延長軸3を回転しないように強く止める手段として押しボルト8がやはり直径線方向にねじ込まれて設けられている。

0020

なお、外筒軸51のほぼ下半部は、図示例の場合は前記接続部56を形成する関係上、即ち、延長軸3の外径との関係を経済設計した結果として段状に太径に形成されているが、これは単に設計的事項にすぎない。パイプ構造の延長軸3を外嵌め式に連結するときは細径のままでも良いわけである。一方、細径に形成された上半部には、ボルト9を直径線方向に貫通させるボルト孔57が設けられている。

0021

ところで、図1は上記構成の軸継手5を「自在継手」として使用する状態、即ち請求項3に係る発明の実施形態を示している。

0022

この場合、外筒軸51とその中空部52内へ嵌め込まれた内軸50とは、内軸50をその下半部のボルト孔55が外筒軸51の上半部に設けたボルト孔57と中心が一致するまで引き出し、一致したボルト孔55と57へ共通にボルト9を直径線方向へ貫通させ、反対側からナット10をねじ込んで連結されている。

0023

つまり、回転器2の入力軸2aと延長軸3とは、上下2本のボルト6と9によって連結されているので、その分の自在性があり、自在継手の機能を発揮するのである。特に「自在継手」の機能を十分に発揮させるための手段として、図3では、ボルト9を通す外筒軸51のボルト孔57が軸線方向に長い長孔として設けられている。もっとも内軸50のボルト孔55を長孔とすること、或いは双方のボルト孔57と55を長孔として実施することもできる(請求項3に記載した発明)。更に、内軸50の下半部の外径と、外筒軸51の中空部52の内径との間に大小差があって隙間を有すると、前記自在性の許容傾斜角度は一層大きいものとなる。

0024

図1の実施形態において、上下2本のボルト6と9は同じ向き(紙面と平行)に平行に配置されているが、この限りではない。いずれか一方のボルト6又は9を紙面と垂直な方向に直交する配置として実施することもできる。

0025

次に、図2は、回転器2の入力軸2aと延長軸3とを一直線状に固定して接続した「直継手」として使用する状態、即ち、請求項2に係る発明の実施形態を示している。

0026

この場合、内軸50は、その中空部53を形成する周壁に設けられたボルト孔54と、外筒軸51の上半部に設けられたボルト孔57と中心が一致する位置まで中空部52内へ深く差し込まれ(沈み込まされ)、更には入力軸2aのボルト孔2bとも中心が合わされ、そこへボルト6’を共通に貫通させナット7をねじ込んで三位一体の連結が行われている。

0027

図2の場合、前記したように深く沈み込ませた内軸50の下部は中空構造をなす延長軸3の中空部内に進入して、直継手の効能を高らしめているが、この構造の限りではない。延長軸3が中実棒である場合には、外筒軸51の中空部52を図2のように内軸50が沈み込むことを可能にする長さにして実施することもできる。

0028

なお、図示例の場合、内軸50は逐一回転器2の入力軸2aとボルト6又は6’で連結する構成を示しているが、予め内軸50と入力軸2aとを一体的構造に製作して連結操作を省く構成で実施することもできる。つまり、図1の実施形態ではボルト6による連結が無用の構成とし、図2の実施形態ではボルト6’にて外筒軸51との連結を行うためのボルト孔を用意しておくのである。かくすれば、連結の作業工数を一つ省けて能率が良いものとなる(以上、請求項4に記載した発明)。

0029

次に図3は、請求項5に記載した発明の実施形態を示している。即ち、上記構成の簡易な軸継手5を使用した回転装置を示しているので、以下これを説明する。

0030

回転器2の入力軸2aと、延長軸3とを上記構成の軸継手5で接続することについては、上述したとおりである。

0031

一方、同延長軸3の他端には、地上の作業員手動で回転操作するハンドルを取り付けて使用することも既に述べた。従来一般のハンドルは、通例図4に示したL型の手動用ハンドル4が使用されている。しかし、このL型ハンドル4の適用範囲は、せいぜいビニルハウスの棟方向長さ、つまり巻き軸1の長さが50m程度までが限度である。それ以上に長い巻き軸1を回転操作する場合には、回転負荷が大きすぎて日常的な回転操作には不適当である。一方、最近では棟方向の長さが100mにも及ぶような大型ビニルハウスも珍しくはなく、よって回転装置の能力不満があった。

0032

そこで提案するものは、図3に示すクランク型の手動ハンドル14の使用である。このクランク型ハンドル14は、延長軸3の下端へ継手15と押しネジ16及び通しボルト17で接続する中心軸14aから、コ字形状クランク部を一連に形成し、更に前記中心軸14aの位置を超えて反対側まで偏心した位置から垂直下方へ下ろした垂直軸とから成り、前記下端の垂直軸及び中間位置のクランク軸部にそれぞれ回転自在なグリップ14c、14bを取り付けた構成である。

0033

このクランク型ハンドル14は、1人の作業者がその両手で前記2個のグリップ14b、14cをつかみ、両手を回転操作にフル活用できる。特に上位のグリップ14bを作業者の利き腕の手でつかむ体勢で使用するときは、同作業者の腕力をフル活用できるので、それなりに大きな回転力を発生できる。よって、実質100mにも及ぶような長い巻き軸1の回転操作も可能であり、上記した大型ビニルハウスの開閉操作に好適に適用できる回転装置を提供できるのである。

0034

なお、図3に示す符号20は偏心座金であり、これは図4中に示すロープ22の一端を結束するロープ孔21を有する。ロープ22は、回転器2に固有の問題として、巻き軸1の回転を止める反力が延長軸3及びハンドル4の鉛直自重によるモーメントで不足する場合の不用意な回転を止めるためのものであり、その他端はビニルハウスの骨組止着されている。

発明の効果

0035

請求項1〜4に記載した発明に係る簡易な軸継手によれば、直継手と自在継手とを必要に応じて使い分けることができるので、この軸継手を使用した回転装置が設置された場所、或いはその周辺環境条件に応じて適切な使用が行えて至便であるし、1個の軸継手で足りるのですこぶる経済的である。もとより、簡易な構造であるから、同じく簡易構造物であるビニルハウスなどの資材としても分相応な実用品として使用できる。

0036

また、請求項5に記載した発明に係る回転装置は、クランク型の手動用ハンドルを使用するので、従来は大型ビニルハウスなどで作業者が難していた日常的な回転操作が容易になり、ビニルハウスの通風換気や温度調節をこまめに行うこと、ひいては作物の良好な栽培に寄与するのである。

図面の簡単な説明

0037

図1本発明に係る軸継手を自在継手として使用する場合の断面図である。
図2本発明に係る軸継手を直継手として使用する場合の断面図である。
図3本発明に係る回転装置を分解して示した斜視図である。
図4ビニルハウスに適用された回転装置の一例(開閉装置)を示した斜視図である。

--

0038

51外筒軸
50内軸
52中空部
53 中空部
2a入力軸
54ボルト孔
2b ボルト孔
56 接続部
8 押しネジ
9ボルト
3延長軸
14クランク型ハンドル
14bグリップ
14c グリップ

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