伸縮自在に移動可能な要素を調節するための装置
【課題】道具のシャフトのように伸縮自在に移動可能な要素を調節するための低コストの装置を提供する。
【解決手段】内側要素１と外側要素を含み、内側要素１が外側要素３に対して軸方向に移動可能であり、外側要素の一端には、内側要素１と外側要素を互いにロックするためのロック部材４を備え、前記ロック部材４が、外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、またはその軸を中心に回動可能な作用部材を介して、ロック部材４から外側要素の他端の方向に離隔する操作部材５によって操作可能であり、前記操作部材の上部がプッシュボタンの形状をしており、前記作用部材が、外側要素を完全にまたは部分的に取り囲む管を有する。
【解決手段】内側要素１と外側要素を含み、内側要素１が外側要素３に対して軸方向に移動可能であり、外側要素の一端には、内側要素１と外側要素を互いにロックするためのロック部材４を備え、前記ロック部材４が、外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、またはその軸を中心に回動可能な作用部材を介して、ロック部材４から外側要素の他端の方向に離隔する操作部材５によって操作可能であり、前記操作部材の上部がプッシュボタンの形状をしており、前記作用部材が、外側要素を完全にまたは部分的に取り囲む管を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長さを調節することができる、道具のシャフトのように互いに摺動可能な２つの要素を有するロック装置に関する。このシャフトは、外側要素の一端にロック部材を備える。このロック部材は、外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、またはその軸を中心に回動可能な作用部材（ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）を介して、ロック部材から外側要素の他端の方向に離隔する操作部材を用いて操作可能である。
【背景技術】
【０００２】
国際公開ＷＯ０２／１８８０２Ａ１号（特許文献１）には、主に伸縮自在機能を有する道具のシャフトに適合する装置について記載されている。この装置は、互いにロックすることができる管状要素と内側要素と外側要素とを含む。ロックは、外側要素の端部に確実に取り付けられたロック部材を用いて行われる。ロックの解放は、外側要素の他端にある操作部材を用いて行われる。解放力の伝達は、外側要素の両端部間の作用部材を用いて行われる。この記載には、作用部材の様々な変形形態が提案されている。作用部材の好ましい実施形態は、内側要素と外側要素の間に挿入された薄い鋼帯である。
【０００３】
この実施形態は十分に機能するが、生産にコストがかかる。開口や切断を必要とする鋼帯のコストが高いだけでなく、それを取り付けるのも厄介であり時間がかかる。従来の作用部材の残る変形形態では、生産コストの大幅な低減をもたらさない。
ロックの細部に加えて、管のシステムはコストの大部分を占める。特に外側要素は高価である。その理由の１つは、外側要素の耐久性および表面の要件が厳しいためである。外側要素は通常、特定の方法で表面処理された硬化アルミニウムで製造される。それは、損傷を受けずに通常の取扱いに耐えることができなければならず、したがって、少なくとも１ミリメートルの厚みを必要とする。さらに、握る目的で使用するために、表面を塗装することが望ましい。陽極酸化処理面も使用されるが、握るときに冷たい。
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０２／１８８０２Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、先の既知の変形形態に比べ大幅に低いコストで生産することができる入口手段に応じた装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、長さを調節することができる、道具のシャフトのように互いに摺動可能な２つの要素を有するロック装置によって達成される。このシャフトは、一方の端部の外側要素にロック部材を有する。このロック部材は、外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、またはその軸を中心に回動可能な作用部材を介して、ロック部材から外側要素の他端の方向に離隔する操作部材を用いて操作可能である。作用部材は、高分子材料でできた管を含む。この管は外側要素を取り囲み、外側要素は、好ましくは硬化アルミニウムの薄肉金属管を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、適切な道具を連結するための連結孔２を有する内側要素１を含む道具のシャフトの構成を示す。内側要素１は、保護ハウジング７１によって取り囲まれたロック部材４を用いて外側要素３に着脱可能にロックされる。外側要素３の下部には、Ｕ字形操作部材が回動可能に掛けられた旋回可能なペグ７０を有するハンドルが取り付けられている。外側要素３は、内側金属管とこの金属管を取り囲む外側プラスチック管とを有する。このプラスチック管は、望ましい表面を提供すると共に作用部材にもなる二重機能を有する。
操作部材５の解放力は、プラスチック管を用いてロック部材４に伝達可能である。ロック部材４の機能については、以下の記述で詳細に説明する。
【０００８】
図２は、ロック部材の側面図である。この部材は、国際公開ＷＯ０２／１８８０２Ａ１号の図２〜５、３９〜４１および４５に示されているロック部材とほぼ同じである。違う点は、外管が自由に移動できるスペース３０５を形成するフランジでアタッチメント・カラー１０が延長されていることである。このフランジは、以下の説明による係合タップを受けるための溝１９を有する。
【０００９】
図３に示されている解放装置は、ウェッジ１４、外側プラスチック管３０１および操作部材５を含む。ウェッジ１４は既知の技術に従って、溝１３内の対応する楔形溝（図２）と協働する２つのウェッジ要素と、係合ペグ３０７で終端される延長部７３とを含む。外管３０１は、強化し着色することができる押出ポリプロピレンで形成されることが好ましい。これは、所望の色を有する断熱、衝撃耐久性表面が提供されることを意味する。この外管のコストは、アルミニウム管に塗布するワニス層のコストに相当する。外管３０１は、係合ペグ３０７がはめ込まれる孔３０８を含む上端部を有する。記載されているロック部材は、約１２０Ｎの引張力を必要とする。しかし、孔３０８の寸法はここで検討されるが、孔に加わる圧カが非常に低いので、比較的短い解放プロセスの間にポリプロピレン材に過荷重がかかることはない。
【００１０】
図３に示されている操作部材５は、好ましくは適切なプラスチック材料の射出成形によって製作され、したがって、２個のフランジ６１を備える湾曲したＵプロファイルのような形をしている。これらのフランジには貫通孔２６が画走される。これらの孔２６は、操作部材５の回転中心を規定する。操作部材５にはこの操作部材と同じ片で作られた延長部３０３が設けられており、これは非常に好都合である。延長部３０３は、その最上端部に、管３０１の対応する孔に引っかけられる係合ペグを設けることができる陸起部３０４を含む。しかし、隆起部３０４は、管３０１に溶接される滑らかな下面を有することが好ましい。
【００１１】
図４は、内管１が、ロック部材４と、好ましくは硬化アルミニウム製の内側金属管３０２とを介してどのようにして挿入されているのかを示す。
内側金属管３０２は、アタッチメント・カラー１０の孔３０６に挿入され、それによってロック部材４に確実に取り付けられる。その下端部では、管３０２は、図５に従ってハンドル６の対応する底孔に挿入される。管３０２は、ロック部材４と共にハンドル６を保持した後で軸方向力および回転曲げモーメントを吸収する機能を有する。さらに、管３０２は、内管１用の通路を有する。
【００１２】
外側プラスチック管３０１は、管３０２に対する管３０１の軸方向の摺動を可能にする若干の遊びを持たせて、管３０２を覆って取り付けられる。
管３０１の上端部は、遊びを持たせてアタッチメント・カラー１０内の管状スペース３０５に挿入される。
ウェッジ１４の延長部７３の係合ペグ３０７は、アタッチメント・カラー１０のトラック１９の形をとる開口部を介して、管３０１の孔３０８に引っかけられる。したがって、ウェッジ１４は、管３０１を介して軸方向に引き寄せることができる。したがって、ウェッジ１４は、それが（図２による）トラック１３から外れることなく若干の遊びを持たせて移動できるようにする保護ハウジング７１（図示せず）によって定位置に保持される。
【００１３】
下方部分では、管３０１は、ハンドル６の管状フランジ内に若干の遊びを持たせて挿入される。このフランジには、操作部材５の延長部３０３の陸起部３０４にスペースを提供する軸方向の溝３０９が付いている。したがって、解放プロセスの間、隆起部３０４は軸方向に自由に移動することができるが、依然として両側面で支持されており、その結果、管３０１にかかる回転モーメントはハンドル６内で受け、管３０２を介してロック部材４へ伝達される。ロック部材４は、ロック位置にあるとき、回転モーメントを内側要素１へ伝達する。前述のように、陸起部３０４は管３０１に溶接されることが好ましい。
溶接は、構成要素が取り付けられた後で、超音波溶接を使用することによって適切に行われる。このようにして、ウェッジ１４を解放する長さに影響する含まれる構成要素の寸法の公差をなくすことができる。
【００１４】
溝３０９は、そこから隆起部３０４を挿入することができるように上方に空いている。さらに、溝３０９には、図５の正しい方向に外方の孔を設けることができ（図示せず）、したがって、そこから溶接点を挿入することができる。
操作部材は、回転可能なペグの外方に置かれる。操作部材の上方部分は、解放プロセス中にハンドル６の溝３１０の中へ回動されるクランプを有する。ハンドル６は、図５では一部分しか示されていないが、ポリプロピレンなどの適切な高分子材料て射出成形することによって継ぎ目なしに製作されることが好ましい。
【００１５】
図６および７は、解放位置にある装置の上方および下方部分を示す。操作部材５が矢印Ｊの方向に押圧されたとき、延長部３０３は矢印Ｋの方向に引っ張られる。その結果、延長部３０３は湾曲する。適切なプラスチック材料が使用されれば疲労問題は起こらない。
延長部３０３は、管３０１を矢印Ｋの方向に引っ張る。その結果、ウェッジ１４は矢印Ｌの向きに引っ張られ、ロック部材４が解放され、したがって、内側要素１は、矢印Ｍの方向に自由に摺動し、Ｎの方向に回転することができる。操作部材５が解放されたとき、ロック部材４内のばね要素が図４および５に従って、システム、ウェッジ１４、管３０１および操作部材５を影響されない位置に復帰させる。
【００１６】
本発明の１つの重要な態様は、驚くべきことだが、安価なプラスチック管３０１と安価な金属管３０２との組合せの有利な効果であり、プラスチック管は、目的とする所望の表面を提供すると共に作用部材５にもなる二重機能を有し、このプラスチック管を用いて、操作部材５からの解放力をロック部材４に伝達することができる。プラスチック管３０１は比較的薄肉にすることができ、上述による管３０１にウェッジ１４が取り付けられる場合、約１．５ｍｍの厚みが好ましい。ウェッジ１４の延長部７３が管３０１に溶接される場合は、この片の厚みを薄くすることができる。
【００１７】
プラスチック管は軽量かつ安価であるが、それにもかかわらず金属管３０２に強力な衝撃保護を提供し、その結果、金属管３０２を肉薄にし、したがって軽量かつ安価にすることがてきる。管３０２の表面処理が不要であることは、生産コストに関して特に有利である。組立て時間の大幅な削減を含めたこの総合効果としては、生産コストが既知の技法に比べ３０〜４０％である。
【００１８】
本発明は、上記説明では特別なタイプのロック部材に使用されているが、もちろんロック機能の遠隔操作を可能にする様々なタイプのロック部材に使用することができる。さらに、本発明は、当業者には明らかなように、特許請求の範囲内でさらに変更することができる。
【００１９】
本発明は、特許請求の範囲内で、以下のように変更することができる。
図８および９は、それぞれ閉位置および開位置にある引張り操作部材を備えた装置の側面図である。この装置は、前述のように、適切な道具を取り付けるための連結孔２を設けることができる内側要素１を含む。内側要素１は、保護ハウジング７１で取り囲まれたロック部材４を用いて外側要素に着脱可能にロックされる。外側要素３は、内側金属管３０２とこの金属管を取り囲む外側プラスチック管とを含む。このプラスチック管は前述による機能を有しており、操作部材として働く引張りフランジ５によって終端される。引張りフランジがない場合、管３０１の主要部分は操作部材として機能することができる。
【００２０】
引張り操作部材は、伝達力が１２０Ｎよりも大幅に小さいことを前提とする。説明するロッキング・タイプに加わるより低い操作力は、ウェッジ１４のウェッジ角度を小さくすることによって達成することができる。実証的試験では、ウェッジ面相互間の角度が約１０度、ウェッジがポリアミド・プラスチック、対抗面がアセタール・プラスチックの場合、構成要素の滞りを生じさせずに操作力を約３０〜４０Ｎに低減することができることを示した。これは、ここで検討するグリップに容易に適用できる力である。形状に依存するロック・タイプの場合、引張力をさらに低減することができる。
【００２１】
この装置が道具のシャフトとして使用されるとき、使用者は、一方の手でハンドルを握り、他方の手でプラスチック管３０１を握る。次いで、この装置を通常はハンドル６が上になるようにする。
モップ柄で床をモップがけするなど、道具を持って作業するとき、上側の手はハンドル６にあり、下側の手が管３０１の適切な位置に配置される。この位置は、個々の作業姿勢に依存する。十分なてこ腕を実現できるようにするには、約２０ｃｍの最小距離が必要である。道具のシャフトというのは、ハンドル下方の、通常は使用者によってめったに握られることのないシャフトの上方部分を意味する。これは、もちろんシャフトの長さが調節されうることを前提とする。したがって、プラスチック管３０１はハンドル６のすぐ下で終端されるので、管３０２の見える部分に何らかの表面処理を施すことが望ましい場合でも、重量を減らし生産コストを節減することができる。
【００２２】
調節の間、操作者は、下側の手を操作部材５にまで移動させ、それをハンドル６上の上側の手からの抵抗に逆らって矢印Ｋの向きに引っ張る。その結果、ロック部材４が解放され、したがって、内側要素１は、矢印Ｍの方向に自由に摺動することができる。力の要件が比較的低いため、操作者は下側の手を管３０１近傍のグリップ位置に置き、これを上方に引っ張ることを選択することもできる。したがって、この調節はグリップを変えずに行うことができる。操作者が下側の手を引張りフランジ５まで移動させる場合にも、この調節はグリップをほとんど変えずに行われる。というのは、手がシャフトを制御することができ、手が管３０１に沿って滑るからである。したがって、継続的な作業時の操作は上側の手が操作部材を使用するのに比べてかなり簡単に行うことができる。
【００２３】
ロックしている間、操作者は、管３０１近傍の引張りグリップを解放する。このようにして、ロック部材４内のばね要素がシステム、ウェッジ１４、管３０１および操作部材５を影響されない位置に復帰させる。
上述のウェッジ角度を有するこの説明済みロッキング・タイプに関する操作距離は、約２０ｍｍである。操作部材５とハンドル６の間のスペースは、もちろん長い操作距離を使用することを可能にする。これは、ロック装置が管の切断長さの公差の影響を受けないため、生産技術上の大きな利点である。さらなる生産技術上の利点は、簡単に組立てられる少数の部品を有する簡単な構造である。
【００２４】
本発明は、特許請求の範囲内で様々な方法で変更することができる。たとえば、管３０１は、図８および９に示されているものよりも短くすることができる。たとえば、この管は、保護ハウジングを軸方向に移動可能にし、操作部材５として機能させることによって、保護ハウジング７１とすることが想像できよう。
管３０１は、高分子材料が好ましい場合でも、もちろん金属など他の材料で形成することができる。操作力が低いと、比較的低い剛性および耐久性を有する再生可能材料などの材料を使用することが可能になる。
さらに、管３０２は、高分子材料や再生可能材料など、金属以外の材料で製作することができる。
さらに、操作部材５は、操作原理と幾何学的形状の両方に関して、様々な方法で変更することができる。当業者には明らかであるこれらおよびその他の変形形態は、特許請求の範囲に含まれる。
【００２５】
本発明は、伸縮自在に調節可能な電気掃除機のシャフトの形をとる、内側および外側管状要素を有する道具のシャフトに使用することもできる。内側要素を通る空気の自由な流れの要件により、内側要素の外側マントル面に影響を及ぼすロック部材しか、この用途に使用することができない。市場で優位に立つロック部材は、内側要素上に型押しされたロック溝を巧みに利用したフォーム・ロック・タイプ（ｆｏｒｍ ｌｏｃｋｉｎｇ ｔｙｐｅ）である。この種のロックには多くの欠点がある。たとえば、ロック溝は空気流を抑制する。他の欠点は、シャフト長を調節する間、ロック溝がこの溝と接触して滑るロック本体と協働することである。これは、雑音を生じさせる。他の欠点は、無限可変手段でシャフト長を調節できないことである。
【００２６】
さらなる欠点は、フォーム・ロックが、内側および外側要素が軸方向の溝を用いた回転に関してそれぞれ互いに恒久的に固定されることを必要とすることである。したがって、電気掃除機のホースが、邪魔になることもある曲管を用いて電気掃除機のシャフトにしばしば連結されるため、望ましい場合がある内側要素と外側要素の間の角度を調節することは不可能である。さらなる欠点は、ロック溝も軸方向の溝も生産するのにコストがかかることである。これらの欠点は、図１０〜１６による装置を使用して取り除かれる。
【００２７】
図１０によれば、ロック部材は内側摩擦面１２を有するジョー（ｊａｗ）９と、ばね要素１１と、アタッチメント・カラー１０とを含み、これらは、国際公開０２／１８８０２Ａ１号に記載の図２〜５、３９〜４１および４５によるロック部材と実質的に同じである。違いは、図１１および１２による作用部材７のための軸方向の案内溝４００を含む外側マントル面を有するフランジでアタッチメント・カラー１０が延長されていることである。
【００２８】
作用部材７の一端には、ウェッジ１４に取り付けられた延長部７３が設けられている。その他端では、作用部材７は、操作者の親指で軸方向に移動されるようになされた操作部材５に取り付けられている。したがって、外方に突出するシェルフ４０１は、操作部材５を容易に調節できるように、形状に依存するグリップ面を形成する支持部を提供する。既知の技法との違いは、ジョー９がこの場合、対向するウェッジ面２０３を設けた外側向きのリップ４０２を含むことでもある。これらのウェッジ面２０３は、既知の技法に従って平坦でもよく、あるいは図１０に従って湾曲していてもよい。
【００２９】
これらのウェッジ面２０３は、図１１のウェッジ１４の外側向きのウェッジ面２０４と協働する。なぜなら、ウェッジ面２０４間の角度は適切な材料を使用したときに先の説明に従って小さくすることができ、その結果、所要の操作力が非常に小さいのでその力が操作者の親指によって容易に達成できるからである。
【００３０】
湾曲するウェッジ面２０３は、ウェッジ１４の様々なウェッジ角度を使用することを可能にする。たとえば、操作距離の最初の部分には大きな角度を有し、操作距離の最後の部分には小さい角度を有することが望ましいことがある。これにより、人間工学的な理由で望ましい場合がある一定のまたは逓減的な操作力を得ることができる。外側向きのジョー４０２間を滑るウェッジ１４の摺動は、ウェッジ１４からジョー９に向けて導出される接線方向の力が、図１０に従って既知の技法が用いられたときの状況に比べてより大きな半径Ｒに影響を及ぼすことを意味する。
【００３１】
このようにして、既知の技法に比べて操作力のより大きな交換が実現される。より大きな半径と適切な材料の選択とより小さなウェッジ角度とを組み合わせると、その装置をロック部材に含めることが可能となり、操作力の交換は、外部のてこ腕や他の外力を強化する構成なしに実現することができる。これは、部品削減および公差要件の低減により製造が単純になるので、特に有利である。さらに、上記の説明による親指で制御する操作部材などの操作部材の様々な制御原理および様々な設計形状を使用する自由度が高まる。これは、既知の技法に鑑みて明らかではない。
【００３２】
図１３は、ロック部材４のアタッチメント・カラー１０内に挿入され、このアタッチメント・カラーに適切な方法で固定された外側要素３を示す。外側要素３はこの場合、好ましくは下方に向けられて電気掃除機のノズルに連結される電気掃除機のパイプの外管を含む。次いで、内側要素１は、上方の操作者に向けられて、電気掃除機のホースに連結される。内側要素１は、外側要素３内に挿入され、図１３に示されているように、ロック部材４のジョー９に既知の方法でロックされる。ジョー９およびそれと協働する構成要素は、それらを取り囲むハウジング７１によって保護される。
【００３３】
ジョー９とハウジング７１の聞には、ウェッジ１４および取り付けられた構成要素が滑り動くことができるスペースがある。電気掃除機のシャフトの長さを調節することが望ましい場合、操作者は、ハウジング７１の外側マントル面とアタッチメント・カラー１０とを握り、その後、図１４に従って、操作部材５を外方に突出するシェルフ４０１の支持部を用いて矢印Ｋの方向に摺動させる。次いで、ウェッジ１４は外側向きのリップ４０２間を滑り、その結果、ジョー９は押されて引き離される。その後、外側要素３は内側要素１に対する矢印ＭおよびＮの方向の所望の位置に調節することができる。これは、操作者が電気掃除機のパイプの長さを調節する共通手段である他方の手で内側要素をしっかりと握ることを前提とする。
【００３４】
図１５および１６は、電気掃除機のシャフトに関連して検討したいくつかの実施形態を示す。図１５は、ハウジング７１の内側マントル面に取り付けられた双方向ウェッジ１４を有するロック装置を示す。操作者がハウジング７１を握り、それを矢印Ｋの方向に移動させたとき、ウェッジ１４も矢印Ｋの方向に移動する。これによりロックが解放され、外側要素３はウェッジ面からの力の影響を受けて、ハウジング７１の調節方向と同じ方向に内側要素１に対して滑る。ハウジング７１はこの場合、操作部材５になる。この内側要素１に対する外側要素３の相対位置の調節は、双方向ウェッジのおかげで、どちらの方向にも行うことができる。
【００３５】
図１６は、ロックが解放されるときに、操作部材５が内側要素１の自由端の方向に移動する一実施形態を示す。こうすると内側要素を下方に向けることができ、そのことは電気掃除機のシャフトに関連して好ましいことがある。
【００３６】
本発明について、ここまで電気掃除機のシャフトに関連して説明してきたが、もちろん、内管および外管を互いに解放可能にロックすることができる全く異なる用途に使用することもできる。
【００３７】
伸縮自在に調節可能な電気掃除機のシャフトに開する本発明の応用例に関連して、図１７及び１８の実施形態が特に適している。
【００３８】
内側要素の外側マントル面に作用するロック部材と作用部材との本発明の上記組合せ、ならびに外側要素の外側にある操作部材は、伸縮自在に調節可能な電気掃除機のシャフトに非常に適している。このように、内側要素は空気の自由な通路を有することができ、同時に外側要素のマントル面は開放される必要がないが、内側要素に対して封止することができる。内側要素１の下端部には円錐部４０３が設けられてもよく、あるいは、他の適切な方法で、図１７左下図による延長部４０４を有するノズル４０５のような電気掃除機のノズルを受けるようになっていてもよい。
【００３９】
内側要素１の上方部には、図１７右の部分断面図に従って、内管３０２に対して封止するシール４０８が適切に設けられる。ロック部材４が解放されたときに、内側要素１が少なくとも電気掃除機のノズルの重量を利用して自重で落ちるように、シール４０８が容易に取り外せることが好ましい。したがって、内側要素１は、内管３０２の内側で移動可能である。管３０２の下部には、ロック部材４が取り付けられる。このロック部材は、内側要素１を解放可能に保持することができる。内管３０２の上部には、曲管４０６を既知の方法で挿入することができる。曲管４０６は、電気掃除機のホース４０７内で適切に終端することができる。外管３０１の形をとる作用部材は、若干の遊びを持たせて内管３０２を部分的に取り囲む。管３０１の上部には、引張りフランジ５の形をとる操作部材が配置される。管３０１の下部はロック部材４に連結され、したがって、ロック部材４は、管３０１が矢印Ｋの向きに引っ張られたときに解放される。
【００４０】
市場で一般に市販されているロック・タイプは、ロック部材として使用することができるが、本発明による摩擦ロックが使用されることが好ましい。
このように、外管３０１は、ハウジング７１に取り付けることができる。ハウジング７１は、この場合ロック部材４を取り囲み、その周りを若干の遊びを持たせて軸方向に移動可能である。
【００４１】
ウェッジ１４は、図１５に従ってハウジング７１の内側マントル面に取り付けることができる。したがって、この応用例では、ロック部材４の解放が外管３０１の軸方向の移動によって矢印Ｋの方向に実現できるように、ウェッジ１４が一方向に操作可能であることが好ましい。
【００４２】
別法では、図１１によるウェッジ１４の延長部７３がさらに延長され、外管３０１に取り付けられる。どちらの場合も、ロック部材は操作者が引張りフランジ５または外管３０１を上方に引っ張ることによって、矢印Ｋの方向に解放される。これにより内側要素は解放され、矢印Ｍの方向に移動できるようになる。
そのとき、内側要素をロック部材４に対して回転させることも可能である。ウェッジは、操作者が管３０１を矢印Ｋの向きとは反対の向きに押すことによって解放が行われるように、もちろん図１６による向きでもよい。この装置により、操作者がかがむ必要なしに、迅速かつ確実に電気掃除機のシャフトを調節することが可能になる。
【００４３】
図１８は、作用部材７が管３０２に隣接して走るバーを含む電気掃除機のシャフトを示す。このバーの断面は、管３０２を部分的に取り囲むような幾何形状を有することができる。取り囲む角度が１８０度を超える場合、そのバーを管３０２上にパチンとはめることができ、そのことは組立ての際に有利となりうる。バーは、それが管３０２を１８０度超の角度で取り囲む１つまたは多数の構成要素を含み、これらの構成要素がより小さい断面積を有するような形状にすることもできる。バー７の上部には操作部材５が取り付けられていることが適切である。
すべての実施形態では、バーは、軸方向に矢印Ｋの向きで移動する間、管３０２との摩擦があまりない状態で走る。次に、管３０２は、管３０１と同じ機能を有するが、より少ない材料で製造することができる。完全に被覆された管３０１に伴う利点は、先に述べたように、管３０２の表面処理要件が低減され、かつ管３０２がより薄い材料で作られうることである。
【００４４】
それは、多くの態様から、上記説明に従って外側マントル面に影響を与えるロック部材を有する伸縮自在に移動可能な要素に適している。しかし場合によっては、それは、図１９〜３３による内側マントル面に作用するロック部材の場合に望ましい。
【００４５】
図１９および図２３に示されている伸縮自在に調節可能なシャフトの上方部分は、一方の側（図の右側）に開口部を有する管状ハンドル６を含み、その開口部内には操作部材５が挿入されている。
操作部材５は、部分的に切断されて示されており、Ｕ字形断面を有するグリップ部分を有する。操作部材の上方部分は、くぎ形突起部３０４を有する延長部３０３を含む。これらの突起部は、ハンドル６のマントル面の対応する孔にパチンとはめ込まれる。操作部材５は射出成形されたプラスチックで製造され、適切な材料が選択された場合、延長部３０４は、先の説明に従ってヒンジとして働くことができる。操作部材５は、これと同じ片で製作されたアーム４１０も含む。アーム４１０には、棒状の作用部材７の上方鉤状部分４１１を受けるための孔が設けられることが好ましい。この作用部材７は、好ましくはアルミニウムの丸棒で製作され、図２０によるシャフトの下部のロック部材４に接続される。
【００４６】
シャフトの外部部品としては、図２３に従って、ハンドル６、操作部材５、外管３０１および外側要素３がある。外側要素３の下部には、ツールを受けるための連結孔２が設けられている。操作者が図３３に従ってハンドル５を矢印Ｊの向きに押圧したとき、ロック部材は解放され、外側要素は矢印Ｍの方向に移動することができる。ロック部材は内側要素１に確実に取り付けられるため、この要素は同図に従って目視することができる。これが望ましくない場合、外管３０１は延長することができ、したがって、外管３０１は、外側要素３が最大引出し位置にあるときでも、その上端部分を覆う。しかし機能的には、この外管の目的が操作者の下側の手のグリップ面として働くことであるので、短い外管３０１で十分である。
【００４７】
管３０１は、好ましくは高分子材料で製作されることができ、内側要素１および外側要素３は、アルミニウム管で製作されることが好ましい。外管３０１の内径は外側要素３の外径よりも大きく、したがって、外側要素３は、ロックが解放されたときに外管３０１内を自由に走ることができる。もちろん外管３０１をなくすことも可能である。しかし、こうすると操作者の下側の手のためのグリップ面は、シャフトが連結位置にあるとき、外側要素によって妨げられることになる。
【００４８】
この問題を回避するために、外側要素３を非常に短くして、それが通常のグリップ面に影響を及ぼさないようにすることが可能である。操作者の両手間の最大距離が少なくとも５０ｃｍであることが望ましいため、これは、調節長さが通常のシャフトの長さに対して不必要に短くなるほど外側要素３が短く製作されることを意味する。これが受け入れられうるなら、もちろん操作者の下側の手に快適な握りを提供するために、内側要素１の上方部分により大きな径のグリップ部分を設けることが可能である。あるいは、ハンドル６の下部を延長し、これをグリップ部分として設計することも可能である。
【００４９】
次に、ロック部材４について、図２１、２２および２４を参照してより詳細に説明する。図２１は、ウェッジ１４の形をとるライズ部を含む外側マントル面を有するシリンダ４１３を示す。好ましくは射出成形されたポリアミド・プラスチックで作られているシリンダ４１３には、圧縮ばねを受けるための下端部を有する孔が設けられる。この下端部には小さい貫通孔４２９が設けられる。ウェッジが装備されたシリンダ４１３は、図２２によるスリーブ４１４と協働するためのものである。
【００５０】
スリーブ４１４は、好ましくは射出成形されたアセタール・プラスチックで作られており、その上部に、内側要素１内に挿入され、かつこれに確実に取り付けられるための管状ポール４１７を含む。ポール４１７は、小さい貫通孔４１８を有する上端部を含む。この端部は、圧縮ばねの相対物として働くためのものである。
スリーブ４１４は、管状中間部分４２８も含み、そのマントル面は、周囲の外側要素３に対する案内面として働くためのものである。
この中間部分４２８は、ウェッジ１４用の溝として働くための貫通溝４１６によって分割されている。スリーブ４１４はその下部に１対のジョー９を備える。ジョー９は、スリーブ４１４と共に一体で製作され、比較的狭いネック４１５を介して中間部分４２８に連結される。ジョー９は、それぞれのジョー９上に対向するウェッジ面２０３を形成している楔形溝１３によって互いに分離されている。スリーブ４１４には、ジョー９の下端からポール４１７の上端まで走る軸方向の孔が配置されている。この孔は、その中をシリンダ４１３が若干の遊びを持たせて軸方向に滑ることができるような形状になっている。
【００５１】
ジョー９は適切な摩擦材料の外側表面層１２を含む。表面層１２は、その上に適切な硬さを有するゴムのような材料が吹き付けられていることが好ましい。ゴムテープ層も考えられる。
表面層１２は、ロックが解放されたときに外側要素３に対する自由な通行を確実なものにするために、ジョー９の周りの部分を覆っているだけである。
表面層１２は、影響されない位直で外側要素３の内径よりもわずかに小さい外径を有するシリンダに割れたマントル面も形成する。ロックが解放されたときに外側要素３の自由な通行をさらに確実なものにするために、ジョー９は、圧縮効果を有する環状弾性要素１１を含むこともできる。
【００５２】
この要素は、ジョー９の高さの約半分の位置にあるジョー９の溝にはめ込まれる。ばね要素１１は、表面層１２を付加する前に取り付けられる。シリンダ４１３を取り付けるときは、スリーブ４１４内の軸方向の孔に、その下方からシリンダ４１３の上部が挿入される。したがって、ウェッジ１４がジョー９によって止められたとき、ジョー９はウェッジ１４を有するシリンダ４１３が通過できるほど外方に大きくたわむことができ、その結果、ウェッジ１４は、トラック１３および４１６にはめ込まれる。場合によっては、ウェッジ１４に、組立てをより容易にするための適切な相を設けることができる。
【００５３】
図２３は、内側要素１がどのようにハンドル６の下部の孔に挿入され、それに適切な方法で恒久的に取り付けられているかを示す。さらに、外管３０１はハンドル６の下部のスロートを覆い、それに恒久的に装着される。ロックが解放されたとき、管１および３０１の間を外側要素が走ることができる。この解放は、操作部材５によって棒状作用部材７を介して調節される。
【００５４】
図２４は、ロック位置にある完全に組み立てられたロック部材４を示す。この組立ての手順では、圧縮ばね４１９がスリーブ４１４内の軸方向の孔に挿入されるようになっている。その後、シリンダ４１３およびそのウェッジ１４は、上記説明に従って同じ孔に挿入される。したがってばね４１９は圧縮される。
【００５５】
次いで、棒状作用部材７は、上方からスリーブ４１４の孔４１８およびシリンダ４１３の孔４２９に挿入することができる。作用部材７の下部には、ナット４２０が締め付けられるねじ部が付いている。したがって、作用部材７はシリンダ４１３に連結され、このシリンダに上向きの引張力で影響を与えることができる。その後、作用部材７およびロック部材４は、内側要素１の端部から中間部分４２８の上縁部が内側要素１の端部に当るまで挿入される。次に、スリーブ４１４のポール４１７を、内側要素１に対してプレス操作を使用することによって適切な方法で固定することができる。
【００５６】
次の段階では、外側要素３は、上方から内側要素１の上に挿入される。外側要素３の上端部には、ロックが解放されたときに外側要素３がロック部材４から引き出されるのを妨げるために、好ましくは、中間部分４２８の上端部に対する止め具として働くカラーを設けることができる。
【００５７】
次の段階としては、内側要素１を、ハンドル６の所期の下側開口部内に挿入し、これに固定することができる。最後に、外管３０１を、下方から外側要素３の上に挿入し、ハンドル６の下部に取り付けることができる。ロック部材４の機能は以下の通りである。圧縮ばね４１９が、スリーブ４１４のポール４１７の上端とシリンダ４１３の下端との間で圧縮される。したがって、シリンダ４１４およびそのウェッジ１４が、下方に押圧される。
【００５８】
ウェッジ１４は、ジョー９のウェッジ面２０３に対して作用する。ウェッジ面の低い摩擦および小さいウェッジ角度により、図８および９に関する上記説明に従って、ばね力の大きな交換を実現することができる。この交換する力がジョー９の外周上で接線方向に作用するため、追加の交換は、同じウェッジ角度を有するジョー９の内側円錐部に比べて約π（円周率）倍のばね力によって実現される。これは、ロックが非常に有効であることを意味する。
【００５９】
ロック装置の他の利点は、ゴム状表面層１２が大きい摩擦力を提供する大きな面を形成することである。大きな力を吸収する面は、表面層１２の圧縮がごくわずかであり、したがって小さい調節長さで剛性ロックをもたらすことも意味する。言い換えれば、ロック力は、ウェッジ１４の単なる小さな軸方向の移動によって、ゼロから最大値まで増大される。
【００６０】
比較的高いロック力は、ジョー９内に主に圧縮応力（pressure tension）を作り出す。ジョー９は、曲げ応力（bending tension）を有する荷重をほとんど受けない。したがって、これらのジョー９が、熱可塑性プラスチック材料で作られていても、プラスチックの変形を低減する機能を与えずに長期の荷重に耐えうるように、ジョー９の寸法を決めることが可能である。
【００６１】
図２５および２６は、解放位置にあるシャフトに不可欠な構成要素を示す。操作部材５は、操作者によってハンドル６に対して矢印Ｊの向きに押圧される。その結果アーム４１０は上方に回動し、したがって、棒状作用部材７の鉤状部分４１１が上方に引っ張られる。そのとき、鉤状部分４１１は、アーム４１０の孔に回動可能にはまっている。操作部材５がこうして回動する間、延長部３０３は湾曲し、したがってヒンジとして機能する。この延長部が、正確な寸法でポリプロピレンのような適切な材料で作れられていれば、疲労破壊が起こる恐れはない。
【００６２】
別法では、操作部材５は、他の方法でハンドル６に回動可能に取り付けることができる。このように作用部材７は上方に引っ張られるので、それと共にシリンダ４１３およびウェッジ１４も引っ張られる。これにより、ジョー９は、そのプラスチック材料内の自己張力（self tension）の影響を受けて互いに押圧される。環状ばね要素１１が装備されている場合、これもジョー９を互いに押圧するのに寄与することができる。これにより、ジョー９の表面層１２が、外側要素３の内側マントル面から解放され、その結果、外側要素３は、所望の位置まで軸方向に移動することができる。その後、操作者は操作部材５を解放し、ジョー９は復帰して外側要素３と係合する。
【００６３】
図２７、２８および２９は、ロック部材の代替実施形態の重要な構成要素を示す。この実施形態は、好ましくは、内側要素１に挿入され、かつそれに取り付けられるための上方管部分４２２を有する、射出成形されたアセタール・プラスチックで作られたスリーブ４１４を含む。さらに、スリーブ４１４は、周囲の外側要素３に対する案内面として働くためのマントル面を有する管状中間部分４２８を含む。スリーブ４１４の下方部分は、ウェッジ１４の形をとるライズ部を含む外側マントル面を有する管４２１を含む。管４２１を横切って貫通溝４２３が配置される。
【００６４】
このロック部材はさらに、軸方向の楔形溝１３で分割された管状ジョー９を含む。この溝は、ジョー９の対向面上にウェッジ面２０３を形成する。ジョー９の外側マントル面は、先の説明による適切な摩擦材料の表面層を含む。この実施形態では、表面層１２は、溝１３を除くジョー９の外周全体の周囲に延在することができる。ジョー９は、場合によってはガラス繊維で強化され射出成形されたポリアミドで適切に作られる。ジョーが外力の影響を受けていないとき、表面層１２の外径は、外側要素３の内径よりも小さい。そのとき、ジョー９の内径は、管４２１の外径よりもわずかに大きい。したがって、ジョー９は管４２１上を自由に滑ることができ、その結果、管４２１がジョー９の案内として機能し、したがって、ジョー９の表面層１２と外側要素３の内側マントル面は接触することができない。
【００６５】
図３０は、射出成形されたプラスチックで適切に作られた、上方ループ４２６および下方横ビーム４２５を有する引張りポール４２４を示す。
【００６６】
図３１は、スリーブ４１４の下方管部分４２１に取り付けられ、かつウェッジ１４が楔形溝１３内にはまるようになっているジョー９を備えるロック部材４を示す。引張りポール４２４は管４２１の開口部から挿入され、ビーム４２５が溝４２３内を走るような向きにされる。したがってループ４２６を上方に引っ張ることができ、それによって、ビーム４２５はジョー９をウェッジ１４へ向けて上方に引っ張ることになる。そのときジョー９は広げられる。
【００６７】
図３２は、上記説明によるロック部材を備えるシャフト部分を示す。スリーブ４１４の上方管部分４２２は内側要素１内に挿入され、これに取り付けられる。内側要素１は、先の説明に従ってハンドル６に取り付けられる。
外側要素３は、先の説明に従ってロック部材４および内側要素１の外側に置かれる。理解しやすいように、図３２および３３に外管は示されていない。作用部材７の下端部には、引張りポール４２４のループ４２６内に挿入されるフック４１２が設けられる。作用部材７の上方部分は、前述と同じ方法で操作部材５のアーム４１０の所期の孔に挿入される上方フック４１１を含む。
【００６８】
操作部材５は、既知の方法でハンドル６内に回転点Ｑを中心に回動可能に取り付けられる。フック４１１には、引張りばね４２７の下端部がかけられる。引張りばね４２７の上端部は、ハンドル６に適切な方法で取り付けられる。引張りばね４２７は適切な力で予張力がかけられ、したがって、作用部材７を上方に引っ張っている。これにより、引張りポール４２４は、ジョー９を上方にウェッジ１４に対して引っ張り、その結果、ジョー９は内側要素１に対して外側要素３をロックする。外側要素３が矢印Ｍの向きの力の影響を受けたとき、ジョーはウェッジ１４に対してより強く押圧される。これにより、ロック部には、矢印Ｍの向きの力に対してある種の用途に有利な自己ロックがかかる。外側要素３に矢印Ｍの向きとは反対の向きの力がかかったとき、ロック部はこの力が引張りばね４２７の予張力に取って代わったときに解放される。
【００６９】
ロック部が解放されたとき、操作部材５は、図３３による矢印Ｊの向きに押圧される。作用部材７、引張りポール４２４およびジョー９は、ばね力の荷重から解放される。次いで、ジョー９内の自己張力はジョー９に影響を与えて無荷重時の径を取り戻す。したがって、ジョー９はスリーブ４１４の下方管部分４２１の周囲に集中し、外側要素３との接触を開放する。したがって、外側要素３の位置は、所望の方法で矢印Ｍの方向に調節することができる。
【００７０】
本発明の上述の実施形態は、２要素間を伸縮自在に調節できる機能が望ましい様々な用途に適用することができる。適用例としては、清掃用シャフト、スポーツ器具、塗装用シャフト、ボート・フック、園芸用具などがある。
【００７１】
自己ロックするロック部材の他の実施形態が、図３４〜４３に示されている。
図３４〜３６は、ロック部材の代替実施形態の重要な部分を示す。この実施形態は、好ましくは射出成形されたアセタール・プラスチックで作られており、内側要素１内に挿入され、かつこれに取り付けられるようになされた上方管部分４２２を有するスリーブ４１４を含む。スリーブ４１４はさらに、周囲の外面３に対する案内面として働くようになされたマントル面を有する管状中間部分４２８も含む。
【００７２】
スリーブ４１４の下方部分は、ウェッジ１４の形をとるライズ部を含む外側マントル面を有する管４２１を含む。管４２１の下方部分には下方スリーブ４３０を取り付けることができる。このスリーブ４３０は、好ましくは射出成形されたアセタール・プラスチックで作られており、管４２１の外側マントル面に対して若干の遊びを持たせて滑ることができる内側マントル面４３１を有する管部分を含む。
【００７３】
スリーブ４３０はさらに、ウェッジ部分１４を含む。ロック部材はさらに、軸方向の溝１３に沿って分割された図３６による管状ジョー９を含む。溝１３は、両端が楔形状になっており、対向するジョー９の表面上に４つのウェッジ面２０３を形成している。図２７上図のジョーと区別して、ジョーの外側マントル面４３３に特別な表面層を装備する必要はない。ジョー９は全体を一体化し、射出成形されたポリアミドのような同一材料で作ることができ、場合によってはガラス繊維で強化される。
【００７４】
ジョー９は外力の影響を受けないので、マントル面４３３の外径は外側要素３の内径よりも小さい。そのとき、ジョー９の内径は、管４２１の外径よりもわずかに大きくなる。したがって、ジョー９は管４２１上を自由に滑ることができ、その結果、管４２１がジョー９を案内するように機能し、したがってジョー９のマントル面４３３と外側要素３の内側マントル面は接触しない。
【００７５】
図３４および３５は、スリーブ４１４からスリーブ４３０の下側孔まで挿入された引張りロッド４２４も示す。引張りロッド４２４の下方部分にはねじ山がついており、この部分にねじが切られたナット４３２を付けることができる。
【００７６】
図３７および３８は、実装済みロック部材４およびジョー９が、スリーブ４１４の下方管部分４２１を覆うように置かれ、上縁部１４が上方楔形溝１３に係合するように嵌合している状態を示す。その後、下方スリーブ４３０が管４２１を覆うように取り付けられ、下方ウェッジ１４がジョー９の下方楔形溝に係合するように嵌合する。引張りロッド４２４は、上記説明に従って取り付けられる。
【００７７】
図３７による装置はロック位置にある。この位置は、スリーブ４１４に対して引張りロッド４２４を上方に引っ張ることによって実現される。この引張り動作は、前述のようにばねの影響を受けて行われる。このようにして、下方スリーブ４３０は上方にスリーブ４１４に向かって引っ張られる。したがって、ウェッジ１４はジョー９の楔形溝１３の中に押し込まれ、その結果、ジョー９の外径は広がる。次いで、ジョー９上の外側マントル面４３３は外側要素３の内側マントル面と接触する。このようにして、ジョー９は外側要素３をスリーブ４１４に対してロックする。
【００７８】
スリーブの管部分４２２は、先の説明に従って内管１に固定されるようになされている。外側要素３の内側マントル面と接触するようにジョー９を広げるためには、比較的小さい力しか必要としない。外側要素３がスリーブ４１４に対して矢印Ｎの向きの力を受けたとき、ジョー９は上方ウェッジ１４に対してより強く押圧されることになる。そのとき、ジョー９はさらに広げられる傾向があり、より強いロックをもたらす。
これは、ジョーのマントル面４３３と外管３の内側マントル面との間の磨擦係数が、ジョー９のそれぞれのウェッジのウェッジ面２０３および２０４相互間の摩線係数と同じ場合にも起こる。理由は、ウェッジ１４がジョーの周囲上を接線方向に動作するからである。したがって、これは、先の説明に従って、接線方向の動作と径方向の動作をπ（円周率）で乗じたものとの間の交換をもたらす。これは、楔形溝１３内でのウェッジ１４の自己ロックを妨げるのに十分な大きさのウェッジ角度で、ジョー９と外管３の間の自己ロックのロックを得ることが容易であることを意味し、これはロック部材４の特徴の非常に有利な組合せにつながる。
【００７９】
このロックは、少数の単純な構成要素を有し、より小さい力で係合することができるが、特別な摩擦材料は必要としない。外力を受けている間、ロック力は必要に応じて増大し、荷重が軽減した後には低い係合力に戻る。このように、大きな力で構成要素に連続的に荷重をかける必要はなく、そのことは、含まれる構成要素に熱可塑性プラスチック材料が使用される場合に特に有利である。
外側要素３がウェッジ４１４に対して矢印Ｏの向きの力を受けたとき、ジョー９は下方ウェッジ１４に対してより強く押圧されることになる。そのときジョーはさらに広げられる傾向があり、より強力なロックをもたらす。
【００８０】
次いで、外側要素３は、圧縮ばねの最大圧縮とすることができる、引張りロッドによって許容される範囲まで下方スリーブ４３０に沿って引っ張る。これは、ロック部材４が矢印Ｏの向きの動作に対して若干の遊びを除いて自己ロックすることを意味する。この遊びの大きさは、下方スリーブ４３０の軸方向の動作の自由度に依存する。十分大きな係合力が使用されるとき、ロック部材４は、回転に対して自己ロックすることもできる。というのは、ロック部材４に対して外側要素３が回転すると、ジョーが広げられる傾向があり、ロックカを増大させることになるからである。
【００８１】
図３８は、解放位置にあるロック部材を示す。この位置は、引張りロッド４２４を矢印Ｋの方向に移動させることによってもたらされる。次いで、ジョー９内の自己張力がジョー９に作用して、その無荷重時の径に戻る。ウェッジ角度を比較的大きくできるおかげで、ジョーを材料内の自己張力の助けでウェッジ１４から容易に押しやることができる。次いで、ジョー９はスリーブ４１４の下方管部分４２１の周囲に集中する。外側要素３の位置は、所望の方法で矢印Ｍの方向に調節することができる。解放には、ロック部材４が最初に外力からの荷重がなくなり、したがって自己ロック位置にないことを明らかに必要とする。
【００８２】
図３９および４０は、ジョー９の代替実施形態を示す。ジョー９は前述のように、円筒形状であり、軸方向の溝に沿って分割されている。この溝の各表面上には、外側向きのリップ４０２が配置されている。リップ４０２は、互いに外側に向けられたウェッジ面２０４の対を含む。ジョー９は全体を一体化し、射出成形されたポリアミドのような同一材料で作ることができ、場合によってはガラス繊維で強化される。ジョー９が外力を受けていないとき、内側マントル面４３４の内径は、内側要素１の外径よりもわずかに大きい。無荷重状態では、ジョー９の外側マントル面は、下方スリーブ４３５および上方スリーブ４３７内の対応するスペ−スにはまる。
【００８３】
これらのスリーブは、図４１及び４２による形状にすることができる。これらのスリーブ４３５および４３７は、それらが互いに押し合ったときにジョー９が収縮するように、ジョー９のウェッジ面２０４と協働することができる対面するウェッジ面２０３を含む。ロック４３６は、外側要素３用の貫通孔を介してスリーブ４３５に取り付けることができる。このロックは、圧縮ばねの支持部として働く。
【００８４】
図４３（左図）は、上方スリーブ４３７が外側要素３に確実に取り付けられ、上方スリーブ４３７内のスペースにジョーがはまっているときの実装済みロック装置を示す。このように、クランピング・ジョー９の対になって互いに外側に向けられたウェッジ面２０４は、それに対応して対面する上方スリーブ４３７のウェッジ面２０３と協働する。下方から上述と同様の方法で取り付けられる下方スリーブ４３５は、それぞれのウェッジ面２０３および２０４が互いに協働するようになっている。さらに、蓋４３６と上方スリーブ４３７の間に圧縮ばねが縮められた状態で取り付けられる。
【００８５】
ばね力の影響下では、スリーブは互いに促され、ウェッジ面２０３はジョー９のウェッジ面２０４と協働する。これにより、ジョー９が収縮し、内側マントル面４３４が内側要素１の外側マントル面と接触するようになる。このようにして、図３４〜３８による上記説明と同様に、外側要素３に対する内側要素１の矢印ＮおよびＯの向きの動作に対する自己ロック機能が実現される。
【００８６】
図４３右図は、矢印Ｋの向きにスリーブ４３５を押すことによってロック装置がどのように解放されるのかを示す。このように、材料内の自己張力の影響を受けて、それぞれのスリーブ内のウェッジ溝から滑り出ることができるジョー９のためのスペースが形成され、その結果、ジョー９は広げられ、内側要素１との接触を解く。したがって、内側要素１は、矢印Ｍの方向に自由に移動することができる。この装置は、ある状況において有利となりうる、外側マントル面と係合する自己ロックのロック機能を提供する。
【００８７】
このタイプのロック装置は自己ロックすることができるので、力を用いずにロック装置を操作することができる非常に小さい係合力を発揮するスプリングを用いて機能的なロックを達成することが可能である。このことは図４４に示される装置を用いて達成することができる。ハンドル６の上部は、操作部材５のための上部開口を備えたボールの形状をしている。ハンドル６の下部は、スロート４４６を含む。内側要素１、及び外側管３０１は、このスロートに適当な方法で付着、固定される。操作部材５の上部はプッシュボタンの形状をしており、その下端部で、作用部材７の上部と外れないように連結されている。図４５に示すように、解放時にはハンドル６の下で操作者のグリップ（操作者の手を使用して）、及び好ましくは親指を使用して、操作部材５の押圧面を下方の矢印Ｋの方向に押す。これにより作用部材７も下方の矢印Ｋの方向に押され、ロックは先に詳細に説明したように解放される。操作の力は２０〜３０Ｎ程度の低い力に維持できる。このことは、ハンドル６の握り面を適当に設計して、操作部材５が容易に操作されることを意味する。図４４及び４５に示す道具シャフトの利点は、部品が少なく、容易に組み立てられることである。このことは重量及び製造コストが低いことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
本発明について、添付図面を参照しながらより詳細に記述するが、それらの図面は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００８９】
【図１】本発明による装置を有する道具のシャフトを示す短縮側面図である。
【図２】主にロック部材を示す側面図である。
【図３】ロック解放装置の詳細を示す側面図である。
【図４】ロック位置にある図１による装置の上部を示す部分断面側面図である。
【図５】ロック位置にある図１による装置の下部を示す部分断面側面図である。
【図６】解放位置にある図１による装置の上部を示す部分断面側面図である。
【図７】解放位置にある図１による装置の下部を示す部分断面側面図である。
【図８】閉位置にある引張り操作部材を備えた装置の側面図である。
【図９】開位置にある図８による装置を示す図である。
【図１０】主にロック部材を示す側面図（上図）、及び同図の矢印Ａの方向の断面図（下図）である。
【図１１】ウェッジ、作用部材および操作部材を示す側面図である。
【図１２】欧州のビュー・ポジショニング（ｖｉｅｗ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）に従って図１１による構成要素を下方から見た図である。
【図１３】内側要素と共にロック位置にある外側要素に取り付けられた、図１０によるロック部材と図１１による装置とを示す部分断面側面図である。
【図１４】解放位置にある図１３による装置を示す図である。
【図１５】ウェッジが別の形状を有する、確実にロックされた内側要素と共に外側要素に取り付けられたロック部材を示す部分断面側面図である。
【図１６】ウェッジが反対方向に向いているのを除いて、図１３による装置の図である。
【図１７】曲管、ホースおよび本発明によるロック装置を有する電気掃除機のシャフトを示す側面図（中図）、及びその部分断面拡大図（右図）である。左下図は、電気掃除機のノズルが取り付けられた電気掃除機のシャフトの下部を示す部分側面図である。
【図１８】図１７中図の装置による側面図であり、作用部材および操作部材の代替実施形態を示す図である。
【図１９】伸縮自在に調節可能なシャフトの上部の部分断面図である。
【図２０】図１９によるシャフトの下部の部分断面図である。
【図２１】ウェッジ装置の部分断面側面図である。
【図２２】クランピング・ジョーを備えるスリーブを示す部分断面側面図（上図）、及び同図によるスリーブの断面線Ａ−Ａに沿った断面図（下図）である（図面規格は欧州のビュー・ポジションに準じている。）。
【図２３】図１９による上部の拡大部分図である。
【図２４】図２０による下部の拡大部分図である。
【図２５】解放位置にある図２３による上部の図である。
【図２６】解放位置にある図２４による下部の図である。
【図２７】クランピング・ジョーを示す部分断面側面図（上図）、及び同図の上面図（下図）である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図２８】ピュー・ポジションが欧州の図面規格に準じている、一体化されたウェッジを備えるスリーブを示す図である。
【図２９】ビュー・ポジションが欧州の図面規格に準じている、一体化されたウェッジを備えるスリーブを示す図である。
【図３０】ビュー・ポジションが欧州の図面規格に準じている、引張りバーを示す図である。
【図３１】図２７（上図）および３０（右図）によるクランピング・ジョーおよび引張りバーが取り付けられた、図２８によるスリーブを示す側面図である。
【図３２】ロック位置にある図３１によるロック装置を備える短緒されたシャフトを示す側断面図である。
【図３３】解放位置にある図３２による装置を示す側断面図である。
【図３４】引張りロッドを備える、上方スリーブに付けられた下方スリーブを示す部分断面正面図である。
【図３５】欧州の図面規格に準じたビュー・ポジションにある図３４による装置の側面図である。
【図３６】クランピング・ジョーを示す側面図（上図）、及び断面線Ａ−Ａに沿った断面図（下図）である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図３７】図３６によるクランピング・ジョーが取り付けられた図３２による装置であり、開口された管に挿入され、ロック位置にある装置の正面図である。
【図３８】解放位置にある図３７による装置の図である。
【図３９】互いに外側に向けられたウェッジ面を有するクランピング・ジョーの正面図である。
【図４０】欧州の図面規格に準じたピュー・ポジションにある図３９によるクランピング・ジョーの側面図、及び上面図である。
【図４１】ロックの下方スリーブの側断面図、及び断面線Ａ−Ａに沿った断面図である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図４２】ロックの上方スリーブの側断面図、及び断面線Ａ−Ａに沿った断面図である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図４３】ロック位置にあるロック装置の部分断面側面図、及び解放位置にあるロック装置の部分断面側面図である。
【図４４】ロック位置にあるロック装置の道具シャフトの部分断面側面図である。
【図４５】解放位置にある図４４による道具シャフトの部分断面側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１内側要素、内管
２連結孔
３外側要素
４ロック部材
５操作部材、引張りフランジ
６ハンドル
７作用部材
９ジョー
１０アタッチメント・カラー
１１ばね要素
１２表面層
１３楔形溝
１４ウェッジ
１９溝、トラック
２６貫通孔
６１フランジ
７０回転可能なぺグ
７１保護ハウジング
７３延長部
２０３、２０４ウェッジ面
３０１外側プラスチック管
３０２内側金属管
３０３延長部
３０４突起部、隆起部
３０５スペース
３０６開口部、孔
３０７係合ペグ
３０８開口部、孔
３０９溝
３１０溝
４００案内溝
４０１シェルフ
４０２リップ
４０３円錐部
４０４延長部
４０５ノズル
４０６曲管
４０７ホース
４０８シール
４１０アーム
４１１、４１２フック
４１３シリンダ
４１４スリーブ
４１５ネック
４１６トラック
４１７ポール
４１８貫通孔
４１９圧縮ばね
４２０ナット
４２１下方管部分
４２２上方管部分
４２３貫通溝
４２４引張りロッド、引張りポール
４２５ビーム
４２６ループ
４２７引張りばね
４２８中間部分
４２９貫通孔
４３０スリーブ
４３１マントル面
４３２ナット
４３３マントル面
４３５スリーブ
４３６ロック、蓋
４３７スリーブ
４４６スロート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長さを調節することができる、道具のシャフトのように互いに摺動可能な２つの要素を有するロック装置に関する。このシャフトは、外側要素の一端にロック部材を備える。このロック部材は、外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、またはその軸を中心に回動可能な作用部材（ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）を介して、ロック部材から外側要素の他端の方向に離隔する操作部材を用いて操作可能である。
【背景技術】
【０００２】
国際公開ＷＯ０２／１８８０２Ａ１号（特許文献１）には、主に伸縮自在機能を有する道具のシャフトに適合する装置について記載されている。この装置は、互いにロックすることができる管状要素と内側要素と外側要素とを含む。ロックは、外側要素の端部に確実に取り付けられたロック部材を用いて行われる。ロックの解放は、外側要素の他端にある操作部材を用いて行われる。解放力の伝達は、外側要素の両端部間の作用部材を用いて行われる。この記載には、作用部材の様々な変形形態が提案されている。作用部材の好ましい実施形態は、内側要素と外側要素の間に挿入された薄い鋼帯である。
【０００３】
この実施形態は十分に機能するが、生産にコストがかかる。開口や切断を必要とする鋼帯のコストが高いだけでなく、それを取り付けるのも厄介であり時間がかかる。従来の作用部材の残る変形形態では、生産コストの大幅な低減をもたらさない。
ロックの細部に加えて、管のシステムはコストの大部分を占める。特に外側要素は高価である。その理由の１つは、外側要素の耐久性および表面の要件が厳しいためである。外側要素は通常、特定の方法で表面処理された硬化アルミニウムで製造される。それは、損傷を受けずに通常の取扱いに耐えることができなければならず、したがって、少なくとも１ミリメートルの厚みを必要とする。さらに、握る目的で使用するために、表面を塗装することが望ましい。陽極酸化処理面も使用されるが、握るときに冷たい。
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０２／１８８０２Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、先の既知の変形形態に比べ大幅に低いコストで生産することができる入口手段に応じた装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、長さを調節することができる、道具のシャフトのように互いに摺動可能な２つの要素を有するロック装置によって達成される。このシャフトは、一方の端部の外側要素にロック部材を有する。このロック部材は、外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、またはその軸を中心に回動可能な作用部材を介して、ロック部材から外側要素の他端の方向に離隔する操作部材を用いて操作可能である。作用部材は、高分子材料でできた管を含む。この管は外側要素を取り囲み、外側要素は、好ましくは硬化アルミニウムの薄肉金属管を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、適切な道具を連結するための連結孔２を有する内側要素１を含む道具のシャフトの構成を示す。内側要素１は、保護ハウジング７１によって取り囲まれたロック部材４を用いて外側要素３に着脱可能にロックされる。外側要素３の下部には、Ｕ字形操作部材が回動可能に掛けられた旋回可能なペグ７０を有するハンドルが取り付けられている。外側要素３は、内側金属管とこの金属管を取り囲む外側プラスチック管とを有する。このプラスチック管は、望ましい表面を提供すると共に作用部材にもなる二重機能を有する。
操作部材５の解放力は、プラスチック管を用いてロック部材４に伝達可能である。ロック部材４の機能については、以下の記述で詳細に説明する。
【０００８】
図２は、ロック部材の側面図である。この部材は、国際公開ＷＯ０２／１８８０２Ａ１号の図２〜５、３９〜４１および４５に示されているロック部材とほぼ同じである。違う点は、外管が自由に移動できるスペース３０５を形成するフランジでアタッチメント・カラー１０が延長されていることである。このフランジは、以下の説明による係合タップを受けるための溝１９を有する。
【０００９】
図３に示されている解放装置は、ウェッジ１４、外側プラスチック管３０１および操作部材５を含む。ウェッジ１４は既知の技術に従って、溝１３内の対応する楔形溝（図２）と協働する２つのウェッジ要素と、係合ペグ３０７で終端される延長部７３とを含む。外管３０１は、強化し着色することができる押出ポリプロピレンで形成されることが好ましい。これは、所望の色を有する断熱、衝撃耐久性表面が提供されることを意味する。この外管のコストは、アルミニウム管に塗布するワニス層のコストに相当する。外管３０１は、係合ペグ３０７がはめ込まれる孔３０８を含む上端部を有する。記載されているロック部材は、約１２０Ｎの引張力を必要とする。しかし、孔３０８の寸法はここで検討されるが、孔に加わる圧カが非常に低いので、比較的短い解放プロセスの間にポリプロピレン材に過荷重がかかることはない。
【００１０】
図３に示されている操作部材５は、好ましくは適切なプラスチック材料の射出成形によって製作され、したがって、２個のフランジ６１を備える湾曲したＵプロファイルのような形をしている。これらのフランジには貫通孔２６が画走される。これらの孔２６は、操作部材５の回転中心を規定する。操作部材５にはこの操作部材と同じ片で作られた延長部３０３が設けられており、これは非常に好都合である。延長部３０３は、その最上端部に、管３０１の対応する孔に引っかけられる係合ペグを設けることができる陸起部３０４を含む。しかし、隆起部３０４は、管３０１に溶接される滑らかな下面を有することが好ましい。
【００１１】
図４は、内管１が、ロック部材４と、好ましくは硬化アルミニウム製の内側金属管３０２とを介してどのようにして挿入されているのかを示す。
内側金属管３０２は、アタッチメント・カラー１０の孔３０６に挿入され、それによってロック部材４に確実に取り付けられる。その下端部では、管３０２は、図５に従ってハンドル６の対応する底孔に挿入される。管３０２は、ロック部材４と共にハンドル６を保持した後で軸方向力および回転曲げモーメントを吸収する機能を有する。さらに、管３０２は、内管１用の通路を有する。
【００１２】
外側プラスチック管３０１は、管３０２に対する管３０１の軸方向の摺動を可能にする若干の遊びを持たせて、管３０２を覆って取り付けられる。
管３０１の上端部は、遊びを持たせてアタッチメント・カラー１０内の管状スペース３０５に挿入される。
ウェッジ１４の延長部７３の係合ペグ３０７は、アタッチメント・カラー１０のトラック１９の形をとる開口部を介して、管３０１の孔３０８に引っかけられる。したがって、ウェッジ１４は、管３０１を介して軸方向に引き寄せることができる。したがって、ウェッジ１４は、それが（図２による）トラック１３から外れることなく若干の遊びを持たせて移動できるようにする保護ハウジング７１（図示せず）によって定位置に保持される。
【００１３】
下方部分では、管３０１は、ハンドル６の管状フランジ内に若干の遊びを持たせて挿入される。このフランジには、操作部材５の延長部３０３の陸起部３０４にスペースを提供する軸方向の溝３０９が付いている。したがって、解放プロセスの間、隆起部３０４は軸方向に自由に移動することができるが、依然として両側面で支持されており、その結果、管３０１にかかる回転モーメントはハンドル６内で受け、管３０２を介してロック部材４へ伝達される。ロック部材４は、ロック位置にあるとき、回転モーメントを内側要素１へ伝達する。前述のように、陸起部３０４は管３０１に溶接されることが好ましい。
溶接は、構成要素が取り付けられた後で、超音波溶接を使用することによって適切に行われる。このようにして、ウェッジ１４を解放する長さに影響する含まれる構成要素の寸法の公差をなくすことができる。
【００１４】
溝３０９は、そこから隆起部３０４を挿入することができるように上方に空いている。さらに、溝３０９には、図５の正しい方向に外方の孔を設けることができ（図示せず）、したがって、そこから溶接点を挿入することができる。
操作部材は、回転可能なペグの外方に置かれる。操作部材の上方部分は、解放プロセス中にハンドル６の溝３１０の中へ回動されるクランプを有する。ハンドル６は、図５では一部分しか示されていないが、ポリプロピレンなどの適切な高分子材料て射出成形することによって継ぎ目なしに製作されることが好ましい。
【００１５】
図６および７は、解放位置にある装置の上方および下方部分を示す。操作部材５が矢印Ｊの方向に押圧されたとき、延長部３０３は矢印Ｋの方向に引っ張られる。その結果、延長部３０３は湾曲する。適切なプラスチック材料が使用されれば疲労問題は起こらない。
延長部３０３は、管３０１を矢印Ｋの方向に引っ張る。その結果、ウェッジ１４は矢印Ｌの向きに引っ張られ、ロック部材４が解放され、したがって、内側要素１は、矢印Ｍの方向に自由に摺動し、Ｎの方向に回転することができる。操作部材５が解放されたとき、ロック部材４内のばね要素が図４および５に従って、システム、ウェッジ１４、管３０１および操作部材５を影響されない位置に復帰させる。
【００１６】
本発明の１つの重要な態様は、驚くべきことだが、安価なプラスチック管３０１と安価な金属管３０２との組合せの有利な効果であり、プラスチック管は、目的とする所望の表面を提供すると共に作用部材５にもなる二重機能を有し、このプラスチック管を用いて、操作部材５からの解放力をロック部材４に伝達することができる。プラスチック管３０１は比較的薄肉にすることができ、上述による管３０１にウェッジ１４が取り付けられる場合、約１．５ｍｍの厚みが好ましい。ウェッジ１４の延長部７３が管３０１に溶接される場合は、この片の厚みを薄くすることができる。
【００１７】
プラスチック管は軽量かつ安価であるが、それにもかかわらず金属管３０２に強力な衝撃保護を提供し、その結果、金属管３０２を肉薄にし、したがって軽量かつ安価にすることがてきる。管３０２の表面処理が不要であることは、生産コストに関して特に有利である。組立て時間の大幅な削減を含めたこの総合効果としては、生産コストが既知の技法に比べ３０〜４０％である。
【００１８】
本発明は、上記説明では特別なタイプのロック部材に使用されているが、もちろんロック機能の遠隔操作を可能にする様々なタイプのロック部材に使用することができる。さらに、本発明は、当業者には明らかなように、特許請求の範囲内でさらに変更することができる。
【００１９】
本発明は、特許請求の範囲内で、以下のように変更することができる。
図８および９は、それぞれ閉位置および開位置にある引張り操作部材を備えた装置の側面図である。この装置は、前述のように、適切な道具を取り付けるための連結孔２を設けることができる内側要素１を含む。内側要素１は、保護ハウジング７１で取り囲まれたロック部材４を用いて外側要素に着脱可能にロックされる。外側要素３は、内側金属管３０２とこの金属管を取り囲む外側プラスチック管とを含む。このプラスチック管は前述による機能を有しており、操作部材として働く引張りフランジ５によって終端される。引張りフランジがない場合、管３０１の主要部分は操作部材として機能することができる。
【００２０】
引張り操作部材は、伝達力が１２０Ｎよりも大幅に小さいことを前提とする。説明するロッキング・タイプに加わるより低い操作力は、ウェッジ１４のウェッジ角度を小さくすることによって達成することができる。実証的試験では、ウェッジ面相互間の角度が約１０度、ウェッジがポリアミド・プラスチック、対抗面がアセタール・プラスチックの場合、構成要素の滞りを生じさせずに操作力を約３０〜４０Ｎに低減することができることを示した。これは、ここで検討するグリップに容易に適用できる力である。形状に依存するロック・タイプの場合、引張力をさらに低減することができる。
【００２１】
この装置が道具のシャフトとして使用されるとき、使用者は、一方の手でハンドルを握り、他方の手でプラスチック管３０１を握る。次いで、この装置を通常はハンドル６が上になるようにする。
モップ柄で床をモップがけするなど、道具を持って作業するとき、上側の手はハンドル６にあり、下側の手が管３０１の適切な位置に配置される。この位置は、個々の作業姿勢に依存する。十分なてこ腕を実現できるようにするには、約２０ｃｍの最小距離が必要である。道具のシャフトというのは、ハンドル下方の、通常は使用者によってめったに握られることのないシャフトの上方部分を意味する。これは、もちろんシャフトの長さが調節されうることを前提とする。したがって、プラスチック管３０１はハンドル６のすぐ下で終端されるので、管３０２の見える部分に何らかの表面処理を施すことが望ましい場合でも、重量を減らし生産コストを節減することができる。
【００２２】
調節の間、操作者は、下側の手を操作部材５にまで移動させ、それをハンドル６上の上側の手からの抵抗に逆らって矢印Ｋの向きに引っ張る。その結果、ロック部材４が解放され、したがって、内側要素１は、矢印Ｍの方向に自由に摺動することができる。力の要件が比較的低いため、操作者は下側の手を管３０１近傍のグリップ位置に置き、これを上方に引っ張ることを選択することもできる。したがって、この調節はグリップを変えずに行うことができる。操作者が下側の手を引張りフランジ５まで移動させる場合にも、この調節はグリップをほとんど変えずに行われる。というのは、手がシャフトを制御することができ、手が管３０１に沿って滑るからである。したがって、継続的な作業時の操作は上側の手が操作部材を使用するのに比べてかなり簡単に行うことができる。
【００２３】
ロックしている間、操作者は、管３０１近傍の引張りグリップを解放する。このようにして、ロック部材４内のばね要素がシステム、ウェッジ１４、管３０１および操作部材５を影響されない位置に復帰させる。
上述のウェッジ角度を有するこの説明済みロッキング・タイプに関する操作距離は、約２０ｍｍである。操作部材５とハンドル６の間のスペースは、もちろん長い操作距離を使用することを可能にする。これは、ロック装置が管の切断長さの公差の影響を受けないため、生産技術上の大きな利点である。さらなる生産技術上の利点は、簡単に組立てられる少数の部品を有する簡単な構造である。
【００２４】
本発明は、特許請求の範囲内で様々な方法で変更することができる。たとえば、管３０１は、図８および９に示されているものよりも短くすることができる。たとえば、この管は、保護ハウジングを軸方向に移動可能にし、操作部材５として機能させることによって、保護ハウジング７１とすることが想像できよう。
管３０１は、高分子材料が好ましい場合でも、もちろん金属など他の材料で形成することができる。操作力が低いと、比較的低い剛性および耐久性を有する再生可能材料などの材料を使用することが可能になる。
さらに、管３０２は、高分子材料や再生可能材料など、金属以外の材料で製作することができる。
さらに、操作部材５は、操作原理と幾何学的形状の両方に関して、様々な方法で変更することができる。当業者には明らかであるこれらおよびその他の変形形態は、特許請求の範囲に含まれる。
【００２５】
本発明は、伸縮自在に調節可能な電気掃除機のシャフトの形をとる、内側および外側管状要素を有する道具のシャフトに使用することもできる。内側要素を通る空気の自由な流れの要件により、内側要素の外側マントル面に影響を及ぼすロック部材しか、この用途に使用することができない。市場で優位に立つロック部材は、内側要素上に型押しされたロック溝を巧みに利用したフォーム・ロック・タイプ（ｆｏｒｍ ｌｏｃｋｉｎｇ ｔｙｐｅ）である。この種のロックには多くの欠点がある。たとえば、ロック溝は空気流を抑制する。他の欠点は、シャフト長を調節する間、ロック溝がこの溝と接触して滑るロック本体と協働することである。これは、雑音を生じさせる。他の欠点は、無限可変手段でシャフト長を調節できないことである。
【００２６】
さらなる欠点は、フォーム・ロックが、内側および外側要素が軸方向の溝を用いた回転に関してそれぞれ互いに恒久的に固定されることを必要とすることである。したがって、電気掃除機のホースが、邪魔になることもある曲管を用いて電気掃除機のシャフトにしばしば連結されるため、望ましい場合がある内側要素と外側要素の間の角度を調節することは不可能である。さらなる欠点は、ロック溝も軸方向の溝も生産するのにコストがかかることである。これらの欠点は、図１０〜１６による装置を使用して取り除かれる。
【００２７】
図１０によれば、ロック部材は内側摩擦面１２を有するジョー（ｊａｗ）９と、ばね要素１１と、アタッチメント・カラー１０とを含み、これらは、国際公開０２／１８８０２Ａ１号に記載の図２〜５、３９〜４１および４５によるロック部材と実質的に同じである。違いは、図１１および１２による作用部材７のための軸方向の案内溝４００を含む外側マントル面を有するフランジでアタッチメント・カラー１０が延長されていることである。
【００２８】
作用部材７の一端には、ウェッジ１４に取り付けられた延長部７３が設けられている。その他端では、作用部材７は、操作者の親指で軸方向に移動されるようになされた操作部材５に取り付けられている。したがって、外方に突出するシェルフ４０１は、操作部材５を容易に調節できるように、形状に依存するグリップ面を形成する支持部を提供する。既知の技法との違いは、ジョー９がこの場合、対向するウェッジ面２０３を設けた外側向きのリップ４０２を含むことでもある。これらのウェッジ面２０３は、既知の技法に従って平坦でもよく、あるいは図１０に従って湾曲していてもよい。
【００２９】
これらのウェッジ面２０３は、図１１のウェッジ１４の外側向きのウェッジ面２０４と協働する。なぜなら、ウェッジ面２０４間の角度は適切な材料を使用したときに先の説明に従って小さくすることができ、その結果、所要の操作力が非常に小さいのでその力が操作者の親指によって容易に達成できるからである。
【００３０】
湾曲するウェッジ面２０３は、ウェッジ１４の様々なウェッジ角度を使用することを可能にする。たとえば、操作距離の最初の部分には大きな角度を有し、操作距離の最後の部分には小さい角度を有することが望ましいことがある。これにより、人間工学的な理由で望ましい場合がある一定のまたは逓減的な操作力を得ることができる。外側向きのジョー４０２間を滑るウェッジ１４の摺動は、ウェッジ１４からジョー９に向けて導出される接線方向の力が、図１０に従って既知の技法が用いられたときの状況に比べてより大きな半径Ｒに影響を及ぼすことを意味する。
【００３１】
このようにして、既知の技法に比べて操作力のより大きな交換が実現される。より大きな半径と適切な材料の選択とより小さなウェッジ角度とを組み合わせると、その装置をロック部材に含めることが可能となり、操作力の交換は、外部のてこ腕や他の外力を強化する構成なしに実現することができる。これは、部品削減および公差要件の低減により製造が単純になるので、特に有利である。さらに、上記の説明による親指で制御する操作部材などの操作部材の様々な制御原理および様々な設計形状を使用する自由度が高まる。これは、既知の技法に鑑みて明らかではない。
【００３２】
図１３は、ロック部材４のアタッチメント・カラー１０内に挿入され、このアタッチメント・カラーに適切な方法で固定された外側要素３を示す。外側要素３はこの場合、好ましくは下方に向けられて電気掃除機のノズルに連結される電気掃除機のパイプの外管を含む。次いで、内側要素１は、上方の操作者に向けられて、電気掃除機のホースに連結される。内側要素１は、外側要素３内に挿入され、図１３に示されているように、ロック部材４のジョー９に既知の方法でロックされる。ジョー９およびそれと協働する構成要素は、それらを取り囲むハウジング７１によって保護される。
【００３３】
ジョー９とハウジング７１の聞には、ウェッジ１４および取り付けられた構成要素が滑り動くことができるスペースがある。電気掃除機のシャフトの長さを調節することが望ましい場合、操作者は、ハウジング７１の外側マントル面とアタッチメント・カラー１０とを握り、その後、図１４に従って、操作部材５を外方に突出するシェルフ４０１の支持部を用いて矢印Ｋの方向に摺動させる。次いで、ウェッジ１４は外側向きのリップ４０２間を滑り、その結果、ジョー９は押されて引き離される。その後、外側要素３は内側要素１に対する矢印ＭおよびＮの方向の所望の位置に調節することができる。これは、操作者が電気掃除機のパイプの長さを調節する共通手段である他方の手で内側要素をしっかりと握ることを前提とする。
【００３４】
図１５および１６は、電気掃除機のシャフトに関連して検討したいくつかの実施形態を示す。図１５は、ハウジング７１の内側マントル面に取り付けられた双方向ウェッジ１４を有するロック装置を示す。操作者がハウジング７１を握り、それを矢印Ｋの方向に移動させたとき、ウェッジ１４も矢印Ｋの方向に移動する。これによりロックが解放され、外側要素３はウェッジ面からの力の影響を受けて、ハウジング７１の調節方向と同じ方向に内側要素１に対して滑る。ハウジング７１はこの場合、操作部材５になる。この内側要素１に対する外側要素３の相対位置の調節は、双方向ウェッジのおかげで、どちらの方向にも行うことができる。
【００３５】
図１６は、ロックが解放されるときに、操作部材５が内側要素１の自由端の方向に移動する一実施形態を示す。こうすると内側要素を下方に向けることができ、そのことは電気掃除機のシャフトに関連して好ましいことがある。
【００３６】
本発明について、ここまで電気掃除機のシャフトに関連して説明してきたが、もちろん、内管および外管を互いに解放可能にロックすることができる全く異なる用途に使用することもできる。
【００３７】
伸縮自在に調節可能な電気掃除機のシャフトに開する本発明の応用例に関連して、図１７及び１８の実施形態が特に適している。
【００３８】
内側要素の外側マントル面に作用するロック部材と作用部材との本発明の上記組合せ、ならびに外側要素の外側にある操作部材は、伸縮自在に調節可能な電気掃除機のシャフトに非常に適している。このように、内側要素は空気の自由な通路を有することができ、同時に外側要素のマントル面は開放される必要がないが、内側要素に対して封止することができる。内側要素１の下端部には円錐部４０３が設けられてもよく、あるいは、他の適切な方法で、図１７左下図による延長部４０４を有するノズル４０５のような電気掃除機のノズルを受けるようになっていてもよい。
【００３９】
内側要素１の上方部には、図１７右の部分断面図に従って、内管３０２に対して封止するシール４０８が適切に設けられる。ロック部材４が解放されたときに、内側要素１が少なくとも電気掃除機のノズルの重量を利用して自重で落ちるように、シール４０８が容易に取り外せることが好ましい。したがって、内側要素１は、内管３０２の内側で移動可能である。管３０２の下部には、ロック部材４が取り付けられる。このロック部材は、内側要素１を解放可能に保持することができる。内管３０２の上部には、曲管４０６を既知の方法で挿入することができる。曲管４０６は、電気掃除機のホース４０７内で適切に終端することができる。外管３０１の形をとる作用部材は、若干の遊びを持たせて内管３０２を部分的に取り囲む。管３０１の上部には、引張りフランジ５の形をとる操作部材が配置される。管３０１の下部はロック部材４に連結され、したがって、ロック部材４は、管３０１が矢印Ｋの向きに引っ張られたときに解放される。
【００４０】
市場で一般に市販されているロック・タイプは、ロック部材として使用することができるが、本発明による摩擦ロックが使用されることが好ましい。
このように、外管３０１は、ハウジング７１に取り付けることができる。ハウジング７１は、この場合ロック部材４を取り囲み、その周りを若干の遊びを持たせて軸方向に移動可能である。
【００４１】
ウェッジ１４は、図１５に従ってハウジング７１の内側マントル面に取り付けることができる。したがって、この応用例では、ロック部材４の解放が外管３０１の軸方向の移動によって矢印Ｋの方向に実現できるように、ウェッジ１４が一方向に操作可能であることが好ましい。
【００４２】
別法では、図１１によるウェッジ１４の延長部７３がさらに延長され、外管３０１に取り付けられる。どちらの場合も、ロック部材は操作者が引張りフランジ５または外管３０１を上方に引っ張ることによって、矢印Ｋの方向に解放される。これにより内側要素は解放され、矢印Ｍの方向に移動できるようになる。
そのとき、内側要素をロック部材４に対して回転させることも可能である。ウェッジは、操作者が管３０１を矢印Ｋの向きとは反対の向きに押すことによって解放が行われるように、もちろん図１６による向きでもよい。この装置により、操作者がかがむ必要なしに、迅速かつ確実に電気掃除機のシャフトを調節することが可能になる。
【００４３】
図１８は、作用部材７が管３０２に隣接して走るバーを含む電気掃除機のシャフトを示す。このバーの断面は、管３０２を部分的に取り囲むような幾何形状を有することができる。取り囲む角度が１８０度を超える場合、そのバーを管３０２上にパチンとはめることができ、そのことは組立ての際に有利となりうる。バーは、それが管３０２を１８０度超の角度で取り囲む１つまたは多数の構成要素を含み、これらの構成要素がより小さい断面積を有するような形状にすることもできる。バー７の上部には操作部材５が取り付けられていることが適切である。
すべての実施形態では、バーは、軸方向に矢印Ｋの向きで移動する間、管３０２との摩擦があまりない状態で走る。次に、管３０２は、管３０１と同じ機能を有するが、より少ない材料で製造することができる。完全に被覆された管３０１に伴う利点は、先に述べたように、管３０２の表面処理要件が低減され、かつ管３０２がより薄い材料で作られうることである。
【００４４】
それは、多くの態様から、上記説明に従って外側マントル面に影響を与えるロック部材を有する伸縮自在に移動可能な要素に適している。しかし場合によっては、それは、図１９〜３３による内側マントル面に作用するロック部材の場合に望ましい。
【００４５】
図１９および図２３に示されている伸縮自在に調節可能なシャフトの上方部分は、一方の側（図の右側）に開口部を有する管状ハンドル６を含み、その開口部内には操作部材５が挿入されている。
操作部材５は、部分的に切断されて示されており、Ｕ字形断面を有するグリップ部分を有する。操作部材の上方部分は、くぎ形突起部３０４を有する延長部３０３を含む。これらの突起部は、ハンドル６のマントル面の対応する孔にパチンとはめ込まれる。操作部材５は射出成形されたプラスチックで製造され、適切な材料が選択された場合、延長部３０４は、先の説明に従ってヒンジとして働くことができる。操作部材５は、これと同じ片で製作されたアーム４１０も含む。アーム４１０には、棒状の作用部材７の上方鉤状部分４１１を受けるための孔が設けられることが好ましい。この作用部材７は、好ましくはアルミニウムの丸棒で製作され、図２０によるシャフトの下部のロック部材４に接続される。
【００４６】
シャフトの外部部品としては、図２３に従って、ハンドル６、操作部材５、外管３０１および外側要素３がある。外側要素３の下部には、ツールを受けるための連結孔２が設けられている。操作者が図３３に従ってハンドル５を矢印Ｊの向きに押圧したとき、ロック部材は解放され、外側要素は矢印Ｍの方向に移動することができる。ロック部材は内側要素１に確実に取り付けられるため、この要素は同図に従って目視することができる。これが望ましくない場合、外管３０１は延長することができ、したがって、外管３０１は、外側要素３が最大引出し位置にあるときでも、その上端部分を覆う。しかし機能的には、この外管の目的が操作者の下側の手のグリップ面として働くことであるので、短い外管３０１で十分である。
【００４７】
管３０１は、好ましくは高分子材料で製作されることができ、内側要素１および外側要素３は、アルミニウム管で製作されることが好ましい。外管３０１の内径は外側要素３の外径よりも大きく、したがって、外側要素３は、ロックが解放されたときに外管３０１内を自由に走ることができる。もちろん外管３０１をなくすことも可能である。しかし、こうすると操作者の下側の手のためのグリップ面は、シャフトが連結位置にあるとき、外側要素によって妨げられることになる。
【００４８】
この問題を回避するために、外側要素３を非常に短くして、それが通常のグリップ面に影響を及ぼさないようにすることが可能である。操作者の両手間の最大距離が少なくとも５０ｃｍであることが望ましいため、これは、調節長さが通常のシャフトの長さに対して不必要に短くなるほど外側要素３が短く製作されることを意味する。これが受け入れられうるなら、もちろん操作者の下側の手に快適な握りを提供するために、内側要素１の上方部分により大きな径のグリップ部分を設けることが可能である。あるいは、ハンドル６の下部を延長し、これをグリップ部分として設計することも可能である。
【００４９】
次に、ロック部材４について、図２１、２２および２４を参照してより詳細に説明する。図２１は、ウェッジ１４の形をとるライズ部を含む外側マントル面を有するシリンダ４１３を示す。好ましくは射出成形されたポリアミド・プラスチックで作られているシリンダ４１３には、圧縮ばねを受けるための下端部を有する孔が設けられる。この下端部には小さい貫通孔４２９が設けられる。ウェッジが装備されたシリンダ４１３は、図２２によるスリーブ４１４と協働するためのものである。
【００５０】
スリーブ４１４は、好ましくは射出成形されたアセタール・プラスチックで作られており、その上部に、内側要素１内に挿入され、かつこれに確実に取り付けられるための管状ポール４１７を含む。ポール４１７は、小さい貫通孔４１８を有する上端部を含む。この端部は、圧縮ばねの相対物として働くためのものである。
スリーブ４１４は、管状中間部分４２８も含み、そのマントル面は、周囲の外側要素３に対する案内面として働くためのものである。
この中間部分４２８は、ウェッジ１４用の溝として働くための貫通溝４１６によって分割されている。スリーブ４１４はその下部に１対のジョー９を備える。ジョー９は、スリーブ４１４と共に一体で製作され、比較的狭いネック４１５を介して中間部分４２８に連結される。ジョー９は、それぞれのジョー９上に対向するウェッジ面２０３を形成している楔形溝１３によって互いに分離されている。スリーブ４１４には、ジョー９の下端からポール４１７の上端まで走る軸方向の孔が配置されている。この孔は、その中をシリンダ４１３が若干の遊びを持たせて軸方向に滑ることができるような形状になっている。
【００５１】
ジョー９は適切な摩擦材料の外側表面層１２を含む。表面層１２は、その上に適切な硬さを有するゴムのような材料が吹き付けられていることが好ましい。ゴムテープ層も考えられる。
表面層１２は、ロックが解放されたときに外側要素３に対する自由な通行を確実なものにするために、ジョー９の周りの部分を覆っているだけである。
表面層１２は、影響されない位直で外側要素３の内径よりもわずかに小さい外径を有するシリンダに割れたマントル面も形成する。ロックが解放されたときに外側要素３の自由な通行をさらに確実なものにするために、ジョー９は、圧縮効果を有する環状弾性要素１１を含むこともできる。
【００５２】
この要素は、ジョー９の高さの約半分の位置にあるジョー９の溝にはめ込まれる。ばね要素１１は、表面層１２を付加する前に取り付けられる。シリンダ４１３を取り付けるときは、スリーブ４１４内の軸方向の孔に、その下方からシリンダ４１３の上部が挿入される。したがって、ウェッジ１４がジョー９によって止められたとき、ジョー９はウェッジ１４を有するシリンダ４１３が通過できるほど外方に大きくたわむことができ、その結果、ウェッジ１４は、トラック１３および４１６にはめ込まれる。場合によっては、ウェッジ１４に、組立てをより容易にするための適切な相を設けることができる。
【００５３】
図２３は、内側要素１がどのようにハンドル６の下部の孔に挿入され、それに適切な方法で恒久的に取り付けられているかを示す。さらに、外管３０１はハンドル６の下部のスロートを覆い、それに恒久的に装着される。ロックが解放されたとき、管１および３０１の間を外側要素が走ることができる。この解放は、操作部材５によって棒状作用部材７を介して調節される。
【００５４】
図２４は、ロック位置にある完全に組み立てられたロック部材４を示す。この組立ての手順では、圧縮ばね４１９がスリーブ４１４内の軸方向の孔に挿入されるようになっている。その後、シリンダ４１３およびそのウェッジ１４は、上記説明に従って同じ孔に挿入される。したがってばね４１９は圧縮される。
【００５５】
次いで、棒状作用部材７は、上方からスリーブ４１４の孔４１８およびシリンダ４１３の孔４２９に挿入することができる。作用部材７の下部には、ナット４２０が締め付けられるねじ部が付いている。したがって、作用部材７はシリンダ４１３に連結され、このシリンダに上向きの引張力で影響を与えることができる。その後、作用部材７およびロック部材４は、内側要素１の端部から中間部分４２８の上縁部が内側要素１の端部に当るまで挿入される。次に、スリーブ４１４のポール４１７を、内側要素１に対してプレス操作を使用することによって適切な方法で固定することができる。
【００５６】
次の段階では、外側要素３は、上方から内側要素１の上に挿入される。外側要素３の上端部には、ロックが解放されたときに外側要素３がロック部材４から引き出されるのを妨げるために、好ましくは、中間部分４２８の上端部に対する止め具として働くカラーを設けることができる。
【００５７】
次の段階としては、内側要素１を、ハンドル６の所期の下側開口部内に挿入し、これに固定することができる。最後に、外管３０１を、下方から外側要素３の上に挿入し、ハンドル６の下部に取り付けることができる。ロック部材４の機能は以下の通りである。圧縮ばね４１９が、スリーブ４１４のポール４１７の上端とシリンダ４１３の下端との間で圧縮される。したがって、シリンダ４１４およびそのウェッジ１４が、下方に押圧される。
【００５８】
ウェッジ１４は、ジョー９のウェッジ面２０３に対して作用する。ウェッジ面の低い摩擦および小さいウェッジ角度により、図８および９に関する上記説明に従って、ばね力の大きな交換を実現することができる。この交換する力がジョー９の外周上で接線方向に作用するため、追加の交換は、同じウェッジ角度を有するジョー９の内側円錐部に比べて約π（円周率）倍のばね力によって実現される。これは、ロックが非常に有効であることを意味する。
【００５９】
ロック装置の他の利点は、ゴム状表面層１２が大きい摩擦力を提供する大きな面を形成することである。大きな力を吸収する面は、表面層１２の圧縮がごくわずかであり、したがって小さい調節長さで剛性ロックをもたらすことも意味する。言い換えれば、ロック力は、ウェッジ１４の単なる小さな軸方向の移動によって、ゼロから最大値まで増大される。
【００６０】
比較的高いロック力は、ジョー９内に主に圧縮応力（pressure tension）を作り出す。ジョー９は、曲げ応力（bending tension）を有する荷重をほとんど受けない。したがって、これらのジョー９が、熱可塑性プラスチック材料で作られていても、プラスチックの変形を低減する機能を与えずに長期の荷重に耐えうるように、ジョー９の寸法を決めることが可能である。
【００６１】
図２５および２６は、解放位置にあるシャフトに不可欠な構成要素を示す。操作部材５は、操作者によってハンドル６に対して矢印Ｊの向きに押圧される。その結果アーム４１０は上方に回動し、したがって、棒状作用部材７の鉤状部分４１１が上方に引っ張られる。そのとき、鉤状部分４１１は、アーム４１０の孔に回動可能にはまっている。操作部材５がこうして回動する間、延長部３０３は湾曲し、したがってヒンジとして機能する。この延長部が、正確な寸法でポリプロピレンのような適切な材料で作れられていれば、疲労破壊が起こる恐れはない。
【００６２】
別法では、操作部材５は、他の方法でハンドル６に回動可能に取り付けることができる。このように作用部材７は上方に引っ張られるので、それと共にシリンダ４１３およびウェッジ１４も引っ張られる。これにより、ジョー９は、そのプラスチック材料内の自己張力（self tension）の影響を受けて互いに押圧される。環状ばね要素１１が装備されている場合、これもジョー９を互いに押圧するのに寄与することができる。これにより、ジョー９の表面層１２が、外側要素３の内側マントル面から解放され、その結果、外側要素３は、所望の位置まで軸方向に移動することができる。その後、操作者は操作部材５を解放し、ジョー９は復帰して外側要素３と係合する。
【００６３】
図２７、２８および２９は、ロック部材の代替実施形態の重要な構成要素を示す。この実施形態は、好ましくは、内側要素１に挿入され、かつそれに取り付けられるための上方管部分４２２を有する、射出成形されたアセタール・プラスチックで作られたスリーブ４１４を含む。さらに、スリーブ４１４は、周囲の外側要素３に対する案内面として働くためのマントル面を有する管状中間部分４２８を含む。スリーブ４１４の下方部分は、ウェッジ１４の形をとるライズ部を含む外側マントル面を有する管４２１を含む。管４２１を横切って貫通溝４２３が配置される。
【００６４】
このロック部材はさらに、軸方向の楔形溝１３で分割された管状ジョー９を含む。この溝は、ジョー９の対向面上にウェッジ面２０３を形成する。ジョー９の外側マントル面は、先の説明による適切な摩擦材料の表面層を含む。この実施形態では、表面層１２は、溝１３を除くジョー９の外周全体の周囲に延在することができる。ジョー９は、場合によってはガラス繊維で強化され射出成形されたポリアミドで適切に作られる。ジョーが外力の影響を受けていないとき、表面層１２の外径は、外側要素３の内径よりも小さい。そのとき、ジョー９の内径は、管４２１の外径よりもわずかに大きい。したがって、ジョー９は管４２１上を自由に滑ることができ、その結果、管４２１がジョー９の案内として機能し、したがって、ジョー９の表面層１２と外側要素３の内側マントル面は接触することができない。
【００６５】
図３０は、射出成形されたプラスチックで適切に作られた、上方ループ４２６および下方横ビーム４２５を有する引張りポール４２４を示す。
【００６６】
図３１は、スリーブ４１４の下方管部分４２１に取り付けられ、かつウェッジ１４が楔形溝１３内にはまるようになっているジョー９を備えるロック部材４を示す。引張りポール４２４は管４２１の開口部から挿入され、ビーム４２５が溝４２３内を走るような向きにされる。したがってループ４２６を上方に引っ張ることができ、それによって、ビーム４２５はジョー９をウェッジ１４へ向けて上方に引っ張ることになる。そのときジョー９は広げられる。
【００６７】
図３２は、上記説明によるロック部材を備えるシャフト部分を示す。スリーブ４１４の上方管部分４２２は内側要素１内に挿入され、これに取り付けられる。内側要素１は、先の説明に従ってハンドル６に取り付けられる。
外側要素３は、先の説明に従ってロック部材４および内側要素１の外側に置かれる。理解しやすいように、図３２および３３に外管は示されていない。作用部材７の下端部には、引張りポール４２４のループ４２６内に挿入されるフック４１２が設けられる。作用部材７の上方部分は、前述と同じ方法で操作部材５のアーム４１０の所期の孔に挿入される上方フック４１１を含む。
【００６８】
操作部材５は、既知の方法でハンドル６内に回転点Ｑを中心に回動可能に取り付けられる。フック４１１には、引張りばね４２７の下端部がかけられる。引張りばね４２７の上端部は、ハンドル６に適切な方法で取り付けられる。引張りばね４２７は適切な力で予張力がかけられ、したがって、作用部材７を上方に引っ張っている。これにより、引張りポール４２４は、ジョー９を上方にウェッジ１４に対して引っ張り、その結果、ジョー９は内側要素１に対して外側要素３をロックする。外側要素３が矢印Ｍの向きの力の影響を受けたとき、ジョーはウェッジ１４に対してより強く押圧される。これにより、ロック部には、矢印Ｍの向きの力に対してある種の用途に有利な自己ロックがかかる。外側要素３に矢印Ｍの向きとは反対の向きの力がかかったとき、ロック部はこの力が引張りばね４２７の予張力に取って代わったときに解放される。
【００６９】
ロック部が解放されたとき、操作部材５は、図３３による矢印Ｊの向きに押圧される。作用部材７、引張りポール４２４およびジョー９は、ばね力の荷重から解放される。次いで、ジョー９内の自己張力はジョー９に影響を与えて無荷重時の径を取り戻す。したがって、ジョー９はスリーブ４１４の下方管部分４２１の周囲に集中し、外側要素３との接触を開放する。したがって、外側要素３の位置は、所望の方法で矢印Ｍの方向に調節することができる。
【００７０】
本発明の上述の実施形態は、２要素間を伸縮自在に調節できる機能が望ましい様々な用途に適用することができる。適用例としては、清掃用シャフト、スポーツ器具、塗装用シャフト、ボート・フック、園芸用具などがある。
【００７１】
自己ロックするロック部材の他の実施形態が、図３４〜４３に示されている。
図３４〜３６は、ロック部材の代替実施形態の重要な部分を示す。この実施形態は、好ましくは射出成形されたアセタール・プラスチックで作られており、内側要素１内に挿入され、かつこれに取り付けられるようになされた上方管部分４２２を有するスリーブ４１４を含む。スリーブ４１４はさらに、周囲の外面３に対する案内面として働くようになされたマントル面を有する管状中間部分４２８も含む。
【００７２】
スリーブ４１４の下方部分は、ウェッジ１４の形をとるライズ部を含む外側マントル面を有する管４２１を含む。管４２１の下方部分には下方スリーブ４３０を取り付けることができる。このスリーブ４３０は、好ましくは射出成形されたアセタール・プラスチックで作られており、管４２１の外側マントル面に対して若干の遊びを持たせて滑ることができる内側マントル面４３１を有する管部分を含む。
【００７３】
スリーブ４３０はさらに、ウェッジ部分１４を含む。ロック部材はさらに、軸方向の溝１３に沿って分割された図３６による管状ジョー９を含む。溝１３は、両端が楔形状になっており、対向するジョー９の表面上に４つのウェッジ面２０３を形成している。図２７上図のジョーと区別して、ジョーの外側マントル面４３３に特別な表面層を装備する必要はない。ジョー９は全体を一体化し、射出成形されたポリアミドのような同一材料で作ることができ、場合によってはガラス繊維で強化される。
【００７４】
ジョー９は外力の影響を受けないので、マントル面４３３の外径は外側要素３の内径よりも小さい。そのとき、ジョー９の内径は、管４２１の外径よりもわずかに大きくなる。したがって、ジョー９は管４２１上を自由に滑ることができ、その結果、管４２１がジョー９を案内するように機能し、したがってジョー９のマントル面４３３と外側要素３の内側マントル面は接触しない。
【００７５】
図３４および３５は、スリーブ４１４からスリーブ４３０の下側孔まで挿入された引張りロッド４２４も示す。引張りロッド４２４の下方部分にはねじ山がついており、この部分にねじが切られたナット４３２を付けることができる。
【００７６】
図３７および３８は、実装済みロック部材４およびジョー９が、スリーブ４１４の下方管部分４２１を覆うように置かれ、上縁部１４が上方楔形溝１３に係合するように嵌合している状態を示す。その後、下方スリーブ４３０が管４２１を覆うように取り付けられ、下方ウェッジ１４がジョー９の下方楔形溝に係合するように嵌合する。引張りロッド４２４は、上記説明に従って取り付けられる。
【００７７】
図３７による装置はロック位置にある。この位置は、スリーブ４１４に対して引張りロッド４２４を上方に引っ張ることによって実現される。この引張り動作は、前述のようにばねの影響を受けて行われる。このようにして、下方スリーブ４３０は上方にスリーブ４１４に向かって引っ張られる。したがって、ウェッジ１４はジョー９の楔形溝１３の中に押し込まれ、その結果、ジョー９の外径は広がる。次いで、ジョー９上の外側マントル面４３３は外側要素３の内側マントル面と接触する。このようにして、ジョー９は外側要素３をスリーブ４１４に対してロックする。
【００７８】
スリーブの管部分４２２は、先の説明に従って内管１に固定されるようになされている。外側要素３の内側マントル面と接触するようにジョー９を広げるためには、比較的小さい力しか必要としない。外側要素３がスリーブ４１４に対して矢印Ｎの向きの力を受けたとき、ジョー９は上方ウェッジ１４に対してより強く押圧されることになる。そのとき、ジョー９はさらに広げられる傾向があり、より強いロックをもたらす。
これは、ジョーのマントル面４３３と外管３の内側マントル面との間の磨擦係数が、ジョー９のそれぞれのウェッジのウェッジ面２０３および２０４相互間の摩線係数と同じ場合にも起こる。理由は、ウェッジ１４がジョーの周囲上を接線方向に動作するからである。したがって、これは、先の説明に従って、接線方向の動作と径方向の動作をπ（円周率）で乗じたものとの間の交換をもたらす。これは、楔形溝１３内でのウェッジ１４の自己ロックを妨げるのに十分な大きさのウェッジ角度で、ジョー９と外管３の間の自己ロックのロックを得ることが容易であることを意味し、これはロック部材４の特徴の非常に有利な組合せにつながる。
【００７９】
このロックは、少数の単純な構成要素を有し、より小さい力で係合することができるが、特別な摩擦材料は必要としない。外力を受けている間、ロック力は必要に応じて増大し、荷重が軽減した後には低い係合力に戻る。このように、大きな力で構成要素に連続的に荷重をかける必要はなく、そのことは、含まれる構成要素に熱可塑性プラスチック材料が使用される場合に特に有利である。
外側要素３がウェッジ４１４に対して矢印Ｏの向きの力を受けたとき、ジョー９は下方ウェッジ１４に対してより強く押圧されることになる。そのときジョーはさらに広げられる傾向があり、より強力なロックをもたらす。
【００８０】
次いで、外側要素３は、圧縮ばねの最大圧縮とすることができる、引張りロッドによって許容される範囲まで下方スリーブ４３０に沿って引っ張る。これは、ロック部材４が矢印Ｏの向きの動作に対して若干の遊びを除いて自己ロックすることを意味する。この遊びの大きさは、下方スリーブ４３０の軸方向の動作の自由度に依存する。十分大きな係合力が使用されるとき、ロック部材４は、回転に対して自己ロックすることもできる。というのは、ロック部材４に対して外側要素３が回転すると、ジョーが広げられる傾向があり、ロックカを増大させることになるからである。
【００８１】
図３８は、解放位置にあるロック部材を示す。この位置は、引張りロッド４２４を矢印Ｋの方向に移動させることによってもたらされる。次いで、ジョー９内の自己張力がジョー９に作用して、その無荷重時の径に戻る。ウェッジ角度を比較的大きくできるおかげで、ジョーを材料内の自己張力の助けでウェッジ１４から容易に押しやることができる。次いで、ジョー９はスリーブ４１４の下方管部分４２１の周囲に集中する。外側要素３の位置は、所望の方法で矢印Ｍの方向に調節することができる。解放には、ロック部材４が最初に外力からの荷重がなくなり、したがって自己ロック位置にないことを明らかに必要とする。
【００８２】
図３９および４０は、ジョー９の代替実施形態を示す。ジョー９は前述のように、円筒形状であり、軸方向の溝に沿って分割されている。この溝の各表面上には、外側向きのリップ４０２が配置されている。リップ４０２は、互いに外側に向けられたウェッジ面２０４の対を含む。ジョー９は全体を一体化し、射出成形されたポリアミドのような同一材料で作ることができ、場合によってはガラス繊維で強化される。ジョー９が外力を受けていないとき、内側マントル面４３４の内径は、内側要素１の外径よりもわずかに大きい。無荷重状態では、ジョー９の外側マントル面は、下方スリーブ４３５および上方スリーブ４３７内の対応するスペ−スにはまる。
【００８３】
これらのスリーブは、図４１及び４２による形状にすることができる。これらのスリーブ４３５および４３７は、それらが互いに押し合ったときにジョー９が収縮するように、ジョー９のウェッジ面２０４と協働することができる対面するウェッジ面２０３を含む。ロック４３６は、外側要素３用の貫通孔を介してスリーブ４３５に取り付けることができる。このロックは、圧縮ばねの支持部として働く。
【００８４】
図４３（左図）は、上方スリーブ４３７が外側要素３に確実に取り付けられ、上方スリーブ４３７内のスペースにジョーがはまっているときの実装済みロック装置を示す。このように、クランピング・ジョー９の対になって互いに外側に向けられたウェッジ面２０４は、それに対応して対面する上方スリーブ４３７のウェッジ面２０３と協働する。下方から上述と同様の方法で取り付けられる下方スリーブ４３５は、それぞれのウェッジ面２０３および２０４が互いに協働するようになっている。さらに、蓋４３６と上方スリーブ４３７の間に圧縮ばねが縮められた状態で取り付けられる。
【００８５】
ばね力の影響下では、スリーブは互いに促され、ウェッジ面２０３はジョー９のウェッジ面２０４と協働する。これにより、ジョー９が収縮し、内側マントル面４３４が内側要素１の外側マントル面と接触するようになる。このようにして、図３４〜３８による上記説明と同様に、外側要素３に対する内側要素１の矢印ＮおよびＯの向きの動作に対する自己ロック機能が実現される。
【００８６】
図４３右図は、矢印Ｋの向きにスリーブ４３５を押すことによってロック装置がどのように解放されるのかを示す。このように、材料内の自己張力の影響を受けて、それぞれのスリーブ内のウェッジ溝から滑り出ることができるジョー９のためのスペースが形成され、その結果、ジョー９は広げられ、内側要素１との接触を解く。したがって、内側要素１は、矢印Ｍの方向に自由に移動することができる。この装置は、ある状況において有利となりうる、外側マントル面と係合する自己ロックのロック機能を提供する。
【００８７】
このタイプのロック装置は自己ロックすることができるので、力を用いずにロック装置を操作することができる非常に小さい係合力を発揮するスプリングを用いて機能的なロックを達成することが可能である。このことは図４４に示される装置を用いて達成することができる。ハンドル６の上部は、操作部材５のための上部開口を備えたボールの形状をしている。ハンドル６の下部は、スロート４４６を含む。内側要素１、及び外側管３０１は、このスロートに適当な方法で付着、固定される。操作部材５の上部はプッシュボタンの形状をしており、その下端部で、作用部材７の上部と外れないように連結されている。図４５に示すように、解放時にはハンドル６の下で操作者のグリップ（操作者の手を使用して）、及び好ましくは親指を使用して、操作部材５の押圧面を下方の矢印Ｋの方向に押す。これにより作用部材７も下方の矢印Ｋの方向に押され、ロックは先に詳細に説明したように解放される。操作の力は２０〜３０Ｎ程度の低い力に維持できる。このことは、ハンドル６の握り面を適当に設計して、操作部材５が容易に操作されることを意味する。図４４及び４５に示す道具シャフトの利点は、部品が少なく、容易に組み立てられることである。このことは重量及び製造コストが低いことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
本発明について、添付図面を参照しながらより詳細に記述するが、それらの図面は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００８９】
【図１】本発明による装置を有する道具のシャフトを示す短縮側面図である。
【図２】主にロック部材を示す側面図である。
【図３】ロック解放装置の詳細を示す側面図である。
【図４】ロック位置にある図１による装置の上部を示す部分断面側面図である。
【図５】ロック位置にある図１による装置の下部を示す部分断面側面図である。
【図６】解放位置にある図１による装置の上部を示す部分断面側面図である。
【図７】解放位置にある図１による装置の下部を示す部分断面側面図である。
【図８】閉位置にある引張り操作部材を備えた装置の側面図である。
【図９】開位置にある図８による装置を示す図である。
【図１０】主にロック部材を示す側面図（上図）、及び同図の矢印Ａの方向の断面図（下図）である。
【図１１】ウェッジ、作用部材および操作部材を示す側面図である。
【図１２】欧州のビュー・ポジショニング（ｖｉｅｗ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）に従って図１１による構成要素を下方から見た図である。
【図１３】内側要素と共にロック位置にある外側要素に取り付けられた、図１０によるロック部材と図１１による装置とを示す部分断面側面図である。
【図１４】解放位置にある図１３による装置を示す図である。
【図１５】ウェッジが別の形状を有する、確実にロックされた内側要素と共に外側要素に取り付けられたロック部材を示す部分断面側面図である。
【図１６】ウェッジが反対方向に向いているのを除いて、図１３による装置の図である。
【図１７】曲管、ホースおよび本発明によるロック装置を有する電気掃除機のシャフトを示す側面図（中図）、及びその部分断面拡大図（右図）である。左下図は、電気掃除機のノズルが取り付けられた電気掃除機のシャフトの下部を示す部分側面図である。
【図１８】図１７中図の装置による側面図であり、作用部材および操作部材の代替実施形態を示す図である。
【図１９】伸縮自在に調節可能なシャフトの上部の部分断面図である。
【図２０】図１９によるシャフトの下部の部分断面図である。
【図２１】ウェッジ装置の部分断面側面図である。
【図２２】クランピング・ジョーを備えるスリーブを示す部分断面側面図（上図）、及び同図によるスリーブの断面線Ａ−Ａに沿った断面図（下図）である（図面規格は欧州のビュー・ポジションに準じている。）。
【図２３】図１９による上部の拡大部分図である。
【図２４】図２０による下部の拡大部分図である。
【図２５】解放位置にある図２３による上部の図である。
【図２６】解放位置にある図２４による下部の図である。
【図２７】クランピング・ジョーを示す部分断面側面図（上図）、及び同図の上面図（下図）である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図２８】ピュー・ポジションが欧州の図面規格に準じている、一体化されたウェッジを備えるスリーブを示す図である。
【図２９】ビュー・ポジションが欧州の図面規格に準じている、一体化されたウェッジを備えるスリーブを示す図である。
【図３０】ビュー・ポジションが欧州の図面規格に準じている、引張りバーを示す図である。
【図３１】図２７（上図）および３０（右図）によるクランピング・ジョーおよび引張りバーが取り付けられた、図２８によるスリーブを示す側面図である。
【図３２】ロック位置にある図３１によるロック装置を備える短緒されたシャフトを示す側断面図である。
【図３３】解放位置にある図３２による装置を示す側断面図である。
【図３４】引張りロッドを備える、上方スリーブに付けられた下方スリーブを示す部分断面正面図である。
【図３５】欧州の図面規格に準じたビュー・ポジションにある図３４による装置の側面図である。
【図３６】クランピング・ジョーを示す側面図（上図）、及び断面線Ａ−Ａに沿った断面図（下図）である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図３７】図３６によるクランピング・ジョーが取り付けられた図３２による装置であり、開口された管に挿入され、ロック位置にある装置の正面図である。
【図３８】解放位置にある図３７による装置の図である。
【図３９】互いに外側に向けられたウェッジ面を有するクランピング・ジョーの正面図である。
【図４０】欧州の図面規格に準じたピュー・ポジションにある図３９によるクランピング・ジョーの側面図、及び上面図である。
【図４１】ロックの下方スリーブの側断面図、及び断面線Ａ−Ａに沿った断面図である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図４２】ロックの上方スリーブの側断面図、及び断面線Ａ−Ａに沿った断面図である（ビュー・ポジションは欧州の図面規格に準じている。）。
【図４３】ロック位置にあるロック装置の部分断面側面図、及び解放位置にあるロック装置の部分断面側面図である。
【図４４】ロック位置にあるロック装置の道具シャフトの部分断面側面図である。
【図４５】解放位置にある図４４による道具シャフトの部分断面側面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１内側要素、内管
２連結孔
３外側要素
４ロック部材
５操作部材、引張りフランジ
６ハンドル
７作用部材
９ジョー
１０アタッチメント・カラー
１１ばね要素
１２表面層
１３楔形溝
１４ウェッジ
１９溝、トラック
２６貫通孔
６１フランジ
７０回転可能なぺグ
７１保護ハウジング
７３延長部
２０３、２０４ウェッジ面
３０１外側プラスチック管
３０２内側金属管
３０３延長部
３０４突起部、隆起部
３０５スペース
３０６開口部、孔
３０７係合ペグ
３０８開口部、孔
３０９溝
３１０溝
４００案内溝
４０１シェルフ
４０２リップ
４０３円錐部
４０４延長部
４０５ノズル
４０６曲管
４０７ホース
４０８シール
４１０アーム
４１１、４１２フック
４１３シリンダ
４１４スリーブ
４１５ネック
４１６トラック
４１７ポール
４１８貫通孔
４１９圧縮ばね
４２０ナット
４２１下方管部分
４２２上方管部分
４２３貫通溝
４２４引張りロッド、引張りポール
４２５ビーム
４２６ループ
４２７引張りばね
４２８中間部分
４２９貫通孔
４３０スリーブ
４３１マントル面
４３２ナット
４３３マントル面
４３５スリーブ
４３６ロック、蓋
４３７スリーブ
４４６スロート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側要素（１）と外側要素（３）、（３０２）を含むロック装置であって、前記内側要素（１）が、道具のシャフトのように前記外側要素（３）に対して軸方向に移動可能であり、前記外側要素（３）、（３０２）の一端には、前記内側要素（１）と前記外側要素（３）、（３０２）を互いにロックするためのロック部材（４）を備え、前記ロック部材（４）が、前記外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、または前記軸を中心に回動可能な作用部材（３０１）を介して、前記ロック部材（４）から前記外側要素（３）、（３０２）の他端の方向に離隔する繰作部材（５）によって操作可能であり、前記操作部材の上部がプッシュボタンの形状をしており、前記作用部材が、前記外側要素（３０２）を完全にまたは部分的に取り囲む管（３０１）を有することを特徴とするロック装置。
【請求項２】
前記管（３０１）が高分子材料で作られていることを特徴とする、請求項１に記載のロック部材。
【請求項３】
前記外側要素が、好ましくは硬化アルミニウムの薄肉金属管（３０２）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のロック部材。
【請求項４】
前記外側要素（３０２）の表面処理が不要であることを特徴とする、請求項３に記載のロック部材。
【請求項５】
前記操作部材（５）が、前記作用部材（３０１）に取り付けられた外端部（３０４）を有する湾曲可能な延長部（３０３）を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のロック部材。
【請求項１】
内側要素（１）と外側要素（３）、（３０２）を含むロック装置であって、前記内側要素（１）が、道具のシャフトのように前記外側要素（３）に対して軸方向に移動可能であり、前記外側要素（３）、（３０２）の一端には、前記内側要素（１）と前記外側要素（３）、（３０２）を互いにロックするためのロック部材（４）を備え、前記ロック部材（４）が、前記外側要素の縦軸と平行な軸に沿って移動可能な、または前記軸を中心に回動可能な作用部材（３０１）を介して、前記ロック部材（４）から前記外側要素（３）、（３０２）の他端の方向に離隔する繰作部材（５）によって操作可能であり、前記操作部材の上部がプッシュボタンの形状をしており、前記作用部材が、前記外側要素（３０２）を完全にまたは部分的に取り囲む管（３０１）を有することを特徴とするロック装置。
【請求項２】
前記管（３０１）が高分子材料で作られていることを特徴とする、請求項１に記載のロック部材。
【請求項３】
前記外側要素が、好ましくは硬化アルミニウムの薄肉金属管（３０２）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のロック部材。
【請求項４】
前記外側要素（３０２）の表面処理が不要であることを特徴とする、請求項３に記載のロック部材。
【請求項５】
前記操作部材（５）が、前記作用部材（３０１）に取り付けられた外端部（３０４）を有する湾曲可能な延長部（３０３）を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載のロック部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【公開番号】特開２０１０−３１９９７（Ｐ２０１０−３１９９７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９６２７２（Ｐ２００８−１９６２７２）
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（５０６２８６６４１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３０日（２００８．７．３０）
【出願人】（５０６２８６６４１）
【Ｆターム（参考）】
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