(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎部と、
前記基礎部の上に、長手方向を上下方向に向けて互いに平行に配置された複数の被駆動部と、
同時に１個または複数個の前記被駆動部を長手方向に移動させる駆動装置と、
前記被駆動部と前記駆動装置の位置関係に応じて、前記被駆動部が前記駆動装置により移動するように前記被駆動部を前記駆動装置に接続する、前記被駆動部ごとに設けられた接続部と、
互いに隣接する上方と下方の前記被駆動部の位置関係に応じて、上方の前記被駆動部の上方への移動と共に下方の前記被駆動部が上方に移動するよう、上方の前記被駆動部と下方の前記被駆動部とを係合させる係合部と、
前記被駆動部と前記駆動装置の位置関係に応じて、下方の前記被駆動部に上方の前記被駆動部を固定する、下方の前記被駆動部ごとに設けられたロック部と
を備え、
前記ロック部は、
前記被駆動部の前記長手方向の一方の端に設けられた溝部と、
前記被駆動部の前記長手方向の他方の端に配置された２本の連結バーと、
前記複数の被駆動部のうちの１つが前記駆動装置により移動されているときに、移動されている前記１つの被駆動部とは独立して位置が固定されている突起部とを含み、
前記連結バーの端部には、前記連結バーの中心軸から見たときの形状がＬ字形状であるＬ字形状部位が形成され、
前記駆動装置に対する前記１つの被駆動部の長手方向での位置が変化することにより、前記突起部と前記Ｌ字形状部位が接触して前記連結バーは回転可能であり、
前記連結バーの回転に応じて、前記１つの被駆動部に隣接する他の被駆動部に対する、前記１つの被駆動部の状態が固定状態と移動可能状態との間で切り替わり、
前記連結バーは、断面が半月状となる凹んだ部分を有する軸部を含み、
前記半月状の断面は、弧状の部分を含み、
前記固定状態において、前記１つの被駆動部に設けられた前記連結バーの、前記軸部における前記断面が弧状の部分は、前記他の被駆動部に設けられた前記溝部に嵌まっており、
前記移動可能状態において、前記１つの被駆動部に設けられた前記連結バーの、前記軸部における前記断面が弧状の部分は、前記他の被駆動部に設けられた前記溝部に嵌まっていない、伸縮装置。 
【請求項２】
前記駆動装置に接続された上方の前記被駆動部と前記係合部により上方の前記被駆動部に係合された下方の前記被駆動部とが上方に移動する間に、前記ロック部は下方の前記被駆動部と上方の前記被駆動部とを固定しない状態から固定した状態に変化し、下方の前記被駆動部に設けられた前記接続部は、下方の前記被駆動部を前記駆動装置に接続していない状態から接続した状態に変化し、
前記駆動装置に接続された下方の前記被駆動部と下方の前記被駆動部に前記ロック部により固定された上方の前記被駆動部とが上方に移動する間に、上方の前記被駆動部に設けられた前記接続部は、上方の前記被駆動部と前記駆動装置とを接続した状態から接続しない状態に変化し、
前記駆動装置に接続された下方の前記被駆動部と前記ロック部により下方の前記被駆動部に固定された上方の前記被駆動部とが下方に移動する間に、上方の前記被駆動部に設けられた前記接続部は、上方の前記被駆動部を前記駆動装置に接続しない状態から接続した状態に変化し、
前記駆動装置に接続された上方の前記被駆動部と前記ロック部により上方の前記被駆動部に固定された下方の前記被駆動部が下方に移動する間に、下方の前記被駆動部に設けられた前記接続部は、下方の前記被駆動部を前記駆動装置に接続した状態から接続しない状態に変化し、前記ロック部は、上方の前記被駆動部を下方の前記被駆動部に固定した状態から固定していない状態に変化する、請求項１に記載の伸縮装置。
【請求項３】
基礎部と、
前記基礎部の上に、長手方向を上下方向に向けて互いに平行に配置された複数の被駆動部と、
同時に１個または複数個の前記被駆動部を長手方向に移動させる駆動装置と、
前記被駆動部と前記駆動装置の位置関係に応じて、前記被駆動部が前記駆動装置により移動するように前記被駆動部を前記駆動装置に接続する、前記被駆動部ごとに設けられた接続部と、
互いに隣接する上方と下方の前記被駆動部の位置関係に応じて、上方の前記被駆動部の上方への移動と共に下方の前記被駆動部が上方に移動するよう、上方の前記被駆動部と下方の前記被駆動部とを係合させる係合部と、
前記被駆動部と前記駆動装置の位置関係に応じて、下方の前記被駆動部に上方の前記被駆動部を固定する、下方の前記被駆動部ごとに設けられたロック部と、を備え、
前記駆動装置は、
前記被駆動部の長手方向において互いに間隔を隔てて配置された１組のプーリと、
前記１組のプーリに掛け回された歯付ベルトと、を含み、
前記接続部は、前記複数の被駆動部における前記長手方向の一方の端に接続され、前記歯付ベルトと噛み合うことが可能な歯付ブロックとを含む、伸縮装置。
【請求項４】
基礎部と、
前記基礎部の上に、長手方向を上下方向に向けて互いに平行に配置された複数の被駆動部と、
同時に１個または複数個の前記被駆動部を長手方向に移動させる駆動装置と、
前記被駆動部と前記駆動装置の位置関係に応じて、前記被駆動部が前記駆動装置により移動するように前記被駆動部を前記駆動装置に接続する、前記被駆動部ごとに設けられた接続部と、
互いに隣接する上方と下方の前記被駆動部の位置関係に応じて、上方の前記被駆動部の上方への移動と共に下方の前記被駆動部が上方に移動するよう、上方の前記被駆動部と下方の前記被駆動部とを係合させる係合部と、
前記被駆動部と前記駆動装置の位置関係に応じて、下方の前記被駆動部に上方の前記被駆動部を固定する、下方の前記被駆動部ごとに設けられたロック部と、を備え、 
前記駆動装置は、
前記被駆動部の長手方向において互いに間隔を隔てて配置された１組のプーリと、
前記１組のプーリに掛け回された歯付ベルトと、を含み、
前記歯付ベルトは、外周側に突起部を有し、
前記接続部は、前記複数の被駆動部における前記長手方向の一方の端に接続され、前記歯付ベルトの前記突起部が押圧することが可能なブロックを含む、伸縮装置。
【請求項５】
前記歯付ベルトの内周側に位置し、前記歯付ベルトを介して前記接続部と対向する位置に配置された振動抑制部材を備える、請求項３または４に記載の伸縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、伸縮装置に関し、より特定的には、小型・軽量化が可能であって高伸縮率な伸縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
伸縮率の大きい伸縮装置の一例として昇降装置が知られている。昇降装置の一つの形態として、互いに摺動可能な多段のシリンダにより構成される昇降装置がある。このような昇降装置において、多段のシリンダのそれぞれに伸縮のための動力を備えるようにすると、装置としての規模が大きくなる。また、多段のシリンダのそれぞれに伸縮のための動力を備えると、動力自体が重量を持つため、伸縮を行う上での負荷となる。このため、シリンダのそれぞれに動力を備えることは、シリンダの段数を増やし伸縮率を大きくすることを阻む要因となる。したがって、多段のシリンダを動かす動力として、全てのシリンダに共通の単一の複動油圧シリンダを用い、伸張時には先端のシリンダから一段ずつ伸張させ、収縮時には、基端側のシリンダから一段ずつ収縮させるように構成する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の技術では、複動油圧シリンダの伸縮動作を行うと、伸張用ワイヤと呼ばれるワイヤが伸張方向に移動し、収縮用ワイヤと呼ばれるワイヤが収縮方向に移動する。このように構成し、それぞれのシリンダと伸張用ワイヤとの間およびそれぞれのシリンダと収縮用ワイヤとの間の接続と開放とを油圧等により制御する。また、隣接するシリンダどうしの連結と開放も別の油圧等により制御する。この構成により、特開平１１−３０１９７８号公報の技術では、複動油圧シリンダの伸縮動作により駆動されるシリンダ、および当該シリンダが駆動される方向、さらに駆動されるシリンダと連動して動かされるシリンダをそれぞれ選択する。このようにして、多段のシリンダを一段ずつ伸張および収縮させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０１９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平１１−３０１９７８号公報の構成では、昇降装置の伸縮の動力となる複動油圧シリンダの他に、さらなる機構を備えている。具体的には、さらなる機構は、複動油圧シリンダとは独立に動作する、それぞれのシリンダと伸張用ワイヤとの間およびそれぞれのシリンダと収縮用ワイヤとの間の接続と開放とを行うため駆動手段を含む。さらに、上記さらなる機構は、隣接するシリンダにおいて、シリンダどうしの連結と開放とを行うための駆動手段をそれぞれ備えている。このため、駆動手段を複数必要とし、さらに、それらの複数の駆動手段それぞれを制御するための構成も必要である。したがって、特開平１１−３０１９７８号公報の技術は、小型化・軽量化には不向きな構造となっている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、小型化・軽量化を図ることが可能な伸縮装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った伸縮装置は、基礎部と、複数の被駆動部と、駆動装置と、接続部と、係合部と、ロック部とを備える。複数の被駆動部は、基礎部の上に、長手方向を上下方向に向けて互いに平行に配置される。駆動装置は、同時に１個または複数個の被駆動部を長手方向に移動させる。接続部は、被駆動部と駆動装置の位置関係に応じて、被駆動部が駆動装置により移動するように被駆動部を駆動装置に接続する。接続部は被駆動部ごとに設けられる。係合部は、互いに隣接する上方と下方の被駆動部の位置関係に応じて、上方の被駆動部の上方への移動と共に下方の被駆動部が上方に移動するよう、上方の被駆動部と下方の被駆動部とを係合させる。ロック部は、被駆動部と駆動装置の位置関係に応じて、下方の被駆動部に上方の被駆動部を固定する。ロック部は、下方の被駆動部ごとに設けられる。
上記伸縮装置では、駆動装置に接続された上方の被駆動部と係合部により上方の被駆動部に係合された下方の被駆動部とが上方に移動する間に、ロック部は下方の被駆動部と上方の前記被駆動部とを固定しない状態から固定した状態に変化し、下方の被駆動部に設けられた接続部は、下方の被駆動部を駆動装置に接続していない状態から接続した状態に変化する。駆動装置に接続された下方の被駆動部と下方の被駆動部にロック部により固定された上方の被駆動部とが上方に移動する間に、上方の被駆動部に設けられた接続部は、上方の被駆動部と駆動装置とを接続した状態から接続しない状態に変化する。駆動装置に接続された下方の被駆動部とロック部により下方の被駆動部に固定された上方の被駆動部とが下方に移動する間に、上方の被駆動部に設けられた接続部は、上方の被駆動部を駆動装置に接続しない状態から接続した状態に変化する。駆動装置に接続された上方の被駆動部とロック部により上方の被駆動部に固定された下方の被駆動部が下方に移動する間に、下方の被駆動部に設けられた接続部は、下方の被駆動部を駆動装置に接続した状態から接続しない状態に変化し、ロック部は、上方の被駆動部を下方の被駆動部に固定した状態から固定していない状態に変化する。
【０００８】
このようにすれば、駆動装置に対する被駆動部の長手方向の位置により接続部やロック機構が動作するので、各被駆動部のそれぞれにロック機構や接続部を動作させるための動力源などを配置する必要がない。したがって、小型化・軽量化を図ることが可能な伸縮装置を得ることができる。
【０００９】
上記伸縮装置において、駆動装置は、被駆動部の長手方向において互いに間隔を隔てて配置された１組のプーリと、当該１組のプーリに掛け回された歯付ベルトと、を含んでいてもよい。接続部は、複数の被駆動部における長手方向の一方の端に接続され、歯付ベルトと噛み合うことが可能な歯付ブロックとを含んでいてもよい。
【００１０】
この場合、１組のプーリと歯付ベルト、および歯付ブロックという比較的簡単な構成で駆動装置と接続部とを実現できる。このため、伸縮装置の小型化・軽量化を図ることができる。
【００１１】
上記伸縮装置において、駆動装置は、被駆動部の長手方向において互いに間隔を隔てて配置された１組のプーリと、１組のプーリに掛け回された歯付ベルトとを含んでいてもよい。歯付ベルトは、外周側に突起部を有する。接続部は、ブロックを含む。ブロックは、複数の被駆動部における長手方向の一方の端に接続される。ブロックは歯付ベルトの突起部が押圧することが可能であってもよい。
【００１２】
この場合、比較的簡単な構成により駆動装置と接続部を実現できるので、伸縮装置の小型化・軽量化を図ることができる。
【００１３】
上記伸縮装置は、振動抑制部材をさらに備える。振動抑制部材は、歯付ベルトの内周側に位置し、歯付ベルトを介して接続部と対向する位置に配置される。
【００１４】
この場合、歯付ベルトの振動を抑制して当該歯付ベルトと歯付ブロックまたはブロックとの接続状態が歯付ベルトの振動により解除されるという問題の発生を抑制できる。
【００１５】
上記伸縮装置において、ロック機構は、連結バーと突起部とを含んでいてもよい。連結バーは、被駆動部の長手方向の他方の端に配置される。突起部は、被駆動部が駆動装置により移動されているときに、移動されている被駆動部とは独立して位置が固定されている。連結バーは、駆動装置に対する被駆動部の長手方向での位置が変化することにより、突起部と接触して回転可能である。連結バーの回転に応じて、他の被駆動部に対する被駆動部の状態が固定状態と移動可能状態との間で切り替わる。
【００１６】
この場合、駆動装置に対する被駆動部の長手方向での位置の変化により被駆動部と他の被駆動部との接続状態を切り替えることができるので、当該ロック機構の駆動のために被駆動部ごとに動力源を配置する必要がない。このため、伸縮装置の小型化・軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、駆動装置に対する被駆動部の長手方向の位置により接続部やロック機構が動作する構造とすることで、各被駆動部に接続部やロック機構を動作させるための個別の動力部を配置する必要がないため、小型化・軽量化を図ることが可能な伸縮装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る伸縮装置の断面模式図である。
【図２】図１に示した伸縮装置の下端内部を示す断面模式図である。
【図３】図１に示した伸縮装置の斜視模式図である。
【図４】図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける斜視断面模式図である。
【図５】図３の線分Ｖ−Ｖにおける斜視断面模式図である。
【図６】図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。
【図７】図６の領域ＶＩＩの拡大断面模式図である。
【図８】図１に示した伸縮装置の連結バーを示す斜視模式図である。
【図９】図８に示した連結バーの上面模式図である。
【図１０】図９の線分Ｘ−Ｘにおける断面模式図である。
【図１１】図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。
【図１２】図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。
【図１３】図１２の領域ＸＩＩＩの拡大模式図である。
【図１４】図１２の領域ＸＩＶの拡大模式図である。
【図１５】図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。
【図１６】図１５の領域ＸＶＩの拡大模式図である。
【図１７】図１に示した伸縮装置の連結バーの動作を説明するための斜視模式図である。
【図１８】図１に示した伸縮装置の連結バーの動作を説明するための断面模式図である。
【図１９】図１に示した伸縮装置の連結バーの動作を説明するための模式図である。
【図２０】図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。
【図２１】図２０の領域ＸＸＩの拡大模式図である。
【図２２】図２０の領域ＸＸＩＩの拡大模式図である。
【図２３】図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。
【図２４】図２３の領域ＸＸＩＶの拡大模式図である。
【図２５】図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。
【図２６】図２５の領域ＸＸＶＩの拡大模式図である。
【図２７】図２５の領域ＸＸＶＩＩの拡大模式図である。
【図２８】本発明の実施の形態２に係る伸縮装置の断面模式図である。
【図２９】図２８に示した伸縮装置の下端内部を示す断面模式図である。
【図３０】本発明の実施の形態３に係る伸縮装置の斜視模式図である。
【図３１】図３０に示した伸縮装置の連結バー保持ボックスの構成を説明するための模式図である。
【図３２】図３０に示した伸縮装置の連結バー保持ボックスの構成を説明するための模式図である。
【図３３】本発明の実施の形態４に係る伸縮装置の連結バーの構成を説明するための斜視模式図である。
【図３４】本発明の実施の形態５に係る伸縮装置の断面模式図である。
【図３５】図３４に示した伸縮装置の下端内部を示す断面模式図である。
【図３６】図３４に示した伸縮装置の下端内部の構造を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本開示の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００２０】
（実施の形態１）
＜伸縮装置の構成＞
図１〜図１０を用いて、本実施形態に係る伸縮装置の構成を説明する。
図１は、本実施形態に係る伸縮装置１の断面模式図である。図２は、図１に示した伸縮装置１の下端内部を示す断面模式図である。図３は、図１に示した伸縮装置の斜視模式図である。図４は、図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける斜視断面模式図である。図５は、図３の線分Ｖ−Ｖにおける斜視断面模式図である。図６は、図３の線分ＩＶ−ＩＶにおける断面模式図である。図７は、図６の領域ＶＩＩの拡大断面模式図である。図８は、図１に示した伸縮装置の連結バーを示す斜視模式図である。図９は、図８に示した連結バーの上面模式図である。図１０は、図９の線分Ｘ−Ｘにおける断面模式図である。
【００２１】
図１及び図２に示すとおり、伸縮装置１は昇降装置である。伸縮装置１は、互いに摺動可能な被駆動部およびベースシリンダの一例としての多段のシリンダを含んでいる。多段のシリンダは、具体的には上方のシリンダから順に、第１段シリンダ８、第２段シリンダ９、第３段シリンダ１０、第４段シリンダ２３を含む。第４段シリンダ２３が最も下方のシリンダである。第１段シリンダ〜第３段シリンダが被駆動部の一例である。第４段シリンダ２３は、底が基礎部となっているベースシリンダである。第１段シリンダ〜第４段シリンダは、長手方向を上下方向に向けて互いに平行に配置されている。
【００２２】
第１段シリンダ８〜第４段シリンダ２３は、それぞれが中心軸に沿って延びる筒状体である。多段のシリンダのうち第１段シリンダ８の外形が最も小さく、第２段シリンダ９、第３段シリンダ１０、第４段シリンダ２３とだんだん外形が大きくなっている。伸縮装置１が収縮した状態では、図１に示すように第１段シリンダ８〜第３段シリンダ１０は、中心軸が重なるように第４段シリンダ２３の内部に位置する。第１段シリンダ８〜第３段シリンダ１０では、その下端部２４、２５、２６の径が他の部分に比べて大きくなっている。第１段シリンダ８は最大まで引き出されると、その下端部２４が一段下の第２段シリンダ９の突起部２１（図１３参照）と接触して第２段シリンダ９を引き上げる構成となっている。また同様に、第２段シリンダ９は最大まで引き出されると、その下端部２５が一段下の第３段シリンダ１０の突起部２２（図２１参照）と接触して第３段シリンダ１０を引き上げる構成となっている。第１段シリンダ８の下端部２４と第２段シリンダ９の突起部２１、および第２段シリンダ９の下端部２５と第３段シリンダ１０の突起部２２は、それぞれ本願発明における係合部の例である。なお、詳細は後述する。
【００２３】
伸縮装置１内部には、シリンダ１段分を昇降させることが可能な両面歯付ベルト２及びそれに噛みあう歯付のプーリ３、４を含む駆動装置が配置されている。１組のプーリ３、４は、シリンダの中心軸に沿った方向に間隔を隔てて配置されている。第４段シリンダ２３の外部にあるモータ等の動力源が下段のプーリ３を順方向および逆方向の２方向に回転させる。この結果、両面歯付ベルト２は、順方向および逆方向に回転する。両面歯付ベルト２は、順方向に回転することで伸縮装置１が伸張するための動力となり、逆方向に回転することで、伸縮装置１が収縮するための動力となる。
【００２４】
各シリンダ下端には両面歯付ベルト２と噛み合う接続部としての歯付ブロック５、６、７が配置されている。図２に示すように、第１段シリンダ８の歯付ブロック５はシリンダ８の下端部２４に直接固定し、収納状態のときは両面歯付ベルト２と噛み合っている。第２段シリンダ９および第３段シリンダ１０の歯付ブロック６、７は、それぞれのシリンダ下端に弾性体１１、１２を介して支持されている。歯付ブロック６、７は、収納状態のときは一段下の第３段シリンダ１０および第４段シリンダ２３に備わるピン１３、１４にて位置が拘束され、両面歯付ベルト２から外れた状態となっている。
【００２５】
歯付ブロック６、７およびピン１３、１４の支持部分はテーパ状になっている。より具体的には、ピン１３、１４はたとえば断面が三角形状となっており、テーパ状の表面を有する。また、歯付ブロック６、７にはピン１３、１４が挿入される凹部が形成されている。凹部の内周面は、ピン１３、１４の外周面に沿うようにテーパ状の部分を含む。両面歯付ベルト２が順方向に回転し、収納状態にあった第２段シリンダ９が上昇すると、弾性体１１の弾性力によりピン１３のテーパに沿って歯付ブロック６が両面歯付ベルト２の方向に移動する。その結果、歯付ブロック６は弾性体１１により両面歯付ベルト２に押し付けられる（図１６参照）。また、逆に、第２段シリンダ９が上昇している状態から両面歯付ベルト２が逆方向に回転し、第２段シリンダ９が下降すると、第２段シリンダ９が収納状態となる手前から歯付ブロック６の凹部にピン１３が挿入され始める。この結果、歯付ブロック６は、ピン１３のテーパに従い両面歯付ベルト２から離れる方向に移動する。第２段シリンダ９が収納状態になると、両面歯付ベルト２から離れた状態で歯付ブロック６はピン１３に拘束される。第３段シリンダ１０の歯付ブロック７についても、ピン１４により同様に動作する。
【００２６】
図３〜図７に示すように、第２段シリンダ９の上端には、一段上の第１段シリンダ８を挟んで配置され、Ｌ字形状部位３１を有する２本の連結バー１５、１６が設置されている。２本の連結バー１５、１６は第２段シリンダ９の一部を貫通するように配置されている。また、図８〜図１０に示すように、Ｌ字形状部位３１は、連結バー１５、１６の中心軸方向から見たときの形状がＬ字形状となっている部分である。Ｌ字形状部位３１は、連結バー１５、１６の端部に配置されている。同様に、第３段シリンダ１０の上端には、一段上の第２段シリンダ９を挟んで配置され、Ｌ字形状部位３１を有する２本の連結バー１７、１８が設置されている。連結バー１５、１６、１７、１８は、図８〜図１０に示すように、一部に断面が半月状となる凹んだ部分を有する軸部とＬ字形状部位３１とを有する。
【００２７】
図６に示すように、それぞれのシリンダの下端部である、第１シリンダの下端部２４、第２シリンダの下端部２５、第３シリンダの下端部２６には、連結バー１５、１６、１７、１８の軸部が嵌るように溝状に凹んだ溝部５１が設けられている。連結バー１５、１６、１７、１８は、軸部が溝部５１に嵌った状態で軸部まわりに回転させることができる。第３段シリンダ１０は、連結バー１５、１６を回転させるためのプレート１９を有している。第４段シリンダ２３は、連結バー１７、１８を回転させるためのプレート２０を備えている。連結バー１５、１６は、図６および図７に示すように、軸部の半月状の断面の平らな部分、すなわち軸部の凹んだ部分の平坦な表面部分を互いに対向させて第２段シリンダ９の内側に向けることで、この凹んだ部分を第１段シリンダ８が自由に上下に動くことができる状態にする。この状態では、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９は、開放されている。
【００２８】
また、連結バー１５、１６を９０度回転させ、連結バー１５、１６の凹んだ部分の平坦な表面部分を上に向け、連結バー１５、１６の軸部の断面が凹んでない弧状の部分が第１段シリンダ８の底部の溝部５１に嵌ることで第１段シリンダを固定する。この状態では、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９は、連結されている。第２段シリンダ９と第３段シリンダ１０についても、同様に連結バー１７、１８により互いの連結、開放を行う。上述した連結バー１５、１６と第１段シリンダ８の溝部５１、および連結バー１７、１８と第２段シリンダ９の溝部５１が、それぞれ本願発明におけるロック部の例である。
【００２９】
＜伸縮装置の全体的な動作＞
図１１は、図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。図１１では、第２段シリンダ９が両面歯付ベルト２により駆動されている状態を示している。図１２は、図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。図１３は、図１２の領域ＸＩＩＩの拡大模式図である。図１４は、図１２の領域ＸＩＶの拡大模式図である。図１５は、図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。図１６は、図１５の領域ＸＶＩの拡大模式図である。図１２〜図１６は、第２段シリンダ９が両面歯付ベルト２により駆動され始める時の動作を示している。図１７は、図１に示した伸縮装置の連結バーの動作を説明するための斜視模式図である。図１８は、図１に示した伸縮装置の連結バーの動作を説明するための断面模式図である。
【００３０】
図１９は、図１に示した伸縮装置の連結バーの動作を説明するための模式図である。図１９は、連結バー１６のＬ字形状部位３１がプレート１９と接触することにより連結バー１６が回転する様子を模式的に説明するものである。図２０は、図１に示した伸縮装置の動作を説明するための模式図である。図２１は、図２０の領域ＸＸＩの拡大模式図である。図２２は、図２０の領域ＸＸＩＩの拡大模式図である。図２０〜図２２は、第３段シリンダ１０が第２段シリンダ９と連結されるとともに両面歯付ベルト２により駆動され始める時の状態を示している。図２３および図２５は、図１に示した伸縮装置が伸びきった状態を説明するための模式図である。図２４は、図２３の領域ＸＸＩＶの拡大模式図である。図２６は、図２５の領域ＸＸＶＩの拡大模式図である。図２７は、図２５の領域ＸＸＶＩＩの拡大模式図である。
【００３１】
図１１により、この伸縮装置１の動作について説明する。図１１は、一番上（先端）の第１段シリンダ８が全て引き出され、一番上から２段目の第２段シリンダ９が両面歯付ベルト２に駆動されて上昇または下降している状態を示す。なお、図１１では、第３段シリンダ１０は収縮している状態が示されている。第１段シリンダ８および第３段シリンダ１０には、それぞれの歯付ブロック５、７が両面歯付ベルト２と噛み合ってないため、両面歯付ベルト２の動力は伝わらない。第２段シリンダ９の歯付ブロック６は両面歯付ベルト２と噛み合っているため、第２段シリンダ９には、両面歯付ベルト２の動力が伝えられる。このような、両面歯付ベルト２からの動力が伝えられている第２段シリンダ９の状態を、以下、駆動状態と呼ぶ。また、駆動状態のシリンダより上側にあるシリンダは、それぞれの一段下のシリンダと連結された状態で、連結されたシリンダの上昇、下降にあわせて上昇、下降する。上記のようなシリンダの状態を、以下、連結状態と呼ぶ。このように、両面歯付ベルト２及びそれに噛みあう歯付のプーリ３、４を含む駆動装置は、駆動状態の１つのシリンダまたは、駆動状態のシリンダと連結状態のシリンダとの複数のシリンダを、長手方向(上下方向)に移動させる。図１１では、第１段シリンダ８が連結状態である。さらに、駆動状態のシリンダより下側にあるシリンダは、収納状態である。図１１では、第３段シリンダ１０が、収納状態である。
【００３２】
伸縮装置１を伸展させる場合は、一番上の第１段シリンダ８が最初に駆動状態となり、両面歯付ベルト２に駆動されて上昇する。第２段シリンダ９および第３段シリンダ１０は、収納状態である。第１段シリンダ８が第２段シリンダ９に対して最大まで引き出されると、２段目の第２段シリンダ９が駆動状態となる。このとき、第１段シリンダ８は、第２段シリンダ９と連結されて連結状態となり、第２段シリンダ９に動かされて上昇するようになる。この状態では、第３段シリンダ１０は、収納状態である。第２段シリンダ９が第３段シリンダ１０に対して最大まで引き出されると、第３段シリンダ１０が駆動状態となり、第１段シリンダ８および第２段シリンダ９は連結状態となる。このように、駆動状態となるシリンダが一段ずつ下のシリンダに切り替わりながら、伸縮装置は伸展する。
【００３３】
なお、第３段シリンダ１０と第４段シリンダ２３との間を連結する連結バーは設置していない。この場合、両面歯付ベルト２の駆動力により第３段シリンダ１０の伸展した状態を保持する。
【００３４】
伸縮装置１を収縮させる場合は、伸展させる場合の逆の動作となる。すなわち、第１段シリンダ８、第２段シリンダ９、第３段シリンダ１０がそれぞれ第２段シリンダ９、第３段シリンダ１０、第４段シリンダ２３から最大に引き出された状態から、第３段シリンダ１０が最初に駆動状態となる。第３段シリンダ１０は両面歯付ベルト２に駆動されて第４段シリンダ２３内部へ向けて下降する。第１段シリンダ８および第２段シリンダ９は、それぞれ連結状態であり、第３段シリンダ１０に動かされて下降する。第３段シリンダ１０は、最後まで下降すると収納状態となる。このとき、第２段シリンダ９と第３段シリンダ１０の間の連結は開放されて第２段シリンダ９が新たに駆動状態となる。そして、第２段シリンダ９は両面歯付ベルト２に駆動されて下降する。第２段シリンダ９は、最後まで下降すると収納状態となる。このとき、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９の間の連結は開放されて第１段シリンダ８が新たに駆動状態となる。第１段シリンダ８は両面歯付ベルト２に駆動されて下降する。このように、駆動状態のシリンダが一段ずつ上のシリンダに切り替わりながら、伸縮装置は収縮する。
【００３５】
次に、シリンダどうしの連結、開放の動作と、駆動シリンダが切り替わる動作を詳細に説明する。図１及び図２に示すプーリ３を、伸縮装置１の外部に位置する駆動源を用いて左回転（順方向に回転）させると、図１２〜図１４に示す矢印方向に両面歯付ベルト２が動く。この結果、両面歯付ベルト２に噛み合っている歯付ブロック５に駆動力が伝達される。そして、歯付ブロック５が固定されている第１段シリンダ８が上昇を始める。第１段シリンダ８の歯付ブロック５が上昇を続け、上段のプーリ４より上に達すると、歯付ブロック５は両面歯付ベルト２から外れて駆動されなくなる。このため、第１段シリンダ８が上昇するにあたっては、歯付ブロック５がプーリ４まで上昇する前に、連結バー１５、１６が第１段シリンダ８と第２段シリンダ９とを連結する。さらに、歯付ブロック５がプーリ４まで上昇する前に、第１段シリンダ８より一段下の第２段シリンダ９の歯付ブロック６が両面歯付ベルト２と噛み合わされ、第２段シリンダ９が駆動状態となる。
【００３６】
ここで、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９が連結する動作、第１段シリンダ８に替わって、第２段シリンダ９が駆動状態となる動作を詳細に説明する。第１段シリンダ８は、両面歯付ベルト２が左回転（順方向に回転）すると、両面歯付ベルト２と噛み合っている歯付ブロック５により押し上げられて上昇する。図１２〜図１４に示すとおり、歯付ブロック５が、プーリ４の手前まで達すると、第１段シリンダ８は、第２段シリンダ９に対して最大まで引き出され、第１段シリンダ８の下端部２４の膨らみが図１２に示す第２段シリンダ９の突起部２１に接触する。第１段シリンダ８は、さらに両面歯付ベルト２と噛み合っている歯付ブロック５により押し上げられる。第１段シリンダ８は、第２段シリンダ９と接触した状態で、第２段シリンダ９も共に押し上げながら上昇する。
【００３７】
連結バー１５、１６の動作を図９、図１０、および図１７〜図１９を参照しながら説明する。図９の左側の図は第１段シリンダ８と第２段シリンダが解放されている状態を示し、図９の右側の図は、第１段シリンダ８と第２段シリンダが連結している状態を示す。図１０の左側の図は、図９の左側の図の線分Ｘ−Ｘにおける断面を示す模式図である。図１０の右側の図は、図９の左側の図の線分Ｘ−Ｘにおける断面を示す模式図である。図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ第１段シリンダ８と第２段シリンダ９が開放されている状態、開放から連結している状態に遷移している途中、連結している状態を表す。図１８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれの状態を断面図で示したものであり、図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれの状態の連結バー１６と、第２段シリンダ９より１段下の第３段シリンダ１０に固定されているプレート１９の関係を表したものである。
【００３８】
図９および図１０の左側の図、および図１７（ａ）（図１８（ａ）、図１９（ａ））に示す状態から第２段シリンダ９が上昇することで、第２段シリンダ９に備えられた連結バー１５、１６のＬ字形状部位３１が、プレート１９に接触しながら回転する。このため、連結バー１５、１６は図１７（ｂ）（図１８（ｂ）、図１９（ｂ））に示すように回転する。これにより、連結バー１５、１６の凹んだ部分の平坦面が縦から横に変化する。このようにして、歯付ブロック５が、プーリ４の位置まで上昇するまでに図９および図１０の右側の図、および図１７（ｃ）（図１８（ｃ）、図１９（ｃ））に示すように第１段シリンダ８と第２段シリンダ９が連結される。これによって、歯付ブロック５がプーリ４の位置を通過して両面歯付ベルト２から外れても、第２段シリンダ９の歯付ブロック６が両面歯付ベルト２と噛み合っていることで、第１段シリンダ８は落下しない。なお、第１段シリンダ８の溝部５１（図６参照）が連結バー１５、１６の位置まで上がってから連結バー１５、１６が回転するため、第１段シリンダ８と連結バー１５、１６とが干渉することはない。
【００３９】
また、第２段シリンダ９は第１段シリンダ８に押し上げられて上昇を始めるとまもなく、図１５および図１６に示すように、第２段シリンダ９下端に設置された弾性体１１に支持された歯付ブロック６が１段下の第３段シリンダ１０に備えられたピン１３から抜け出す。このため、弾性体１１の弾性力により歯付ブロック６は両面歯付ベルト２に噛み合う。以後、第２段シリンダ９が両面歯付ベルト２の回転により上昇する。
【００４０】
ここで、第１段シリンダ８は、第２段シリンダ９と連結され、第２段シリンダ９が駆動状態となった後さらに両面歯付ベルト２の動力により上昇する。最終的に、第１段シリンダ８はプーリ４の外側まで上昇する。プーリ４の外側では、歯付ブロック５と両面歯付ベルト２は噛み合わなくなる。しかし、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９とは連結されているので、第１段シリンダ８が新たに駆動状態となった第２段シリンダ９に押されて上昇を続ける。この結果、歯付ブロック５は、両面歯付ベルト２から完全に外れる。
【００４１】
図２０〜図２２に示すように、両面歯付ベルト２の動きと共に上昇する第２段シリンダ９は、更に上昇すると、下端部（２５）のふくらみが第３段シリンダ１０の突起部２２に接触する。これ以降は、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９の間での動作と同様、第２段シリンダ９と第３段シリンダ１０は連結バー１７、１８によって連結される。また、両面歯付ベルト２に歯付ブロック７が噛み合うことによって、第３段シリンダ１０は両面歯付ベルト２の駆動力により上に延びた状態を維持している。このようにして、伸縮装置１は図２３〜図２７に示したような伸びきった状態となる。
【００４２】
以上の動作をまとめると、伸縮装置１の上昇する動作において、駆動状態の第１段シリンダ８は、最大まで引き出されると一段下の収納状態の第２段シリンダ９を上昇させる。収納状態から上昇させられた第２段シリンダ９は、上昇する動作により連結バー１５、１６を動かし、駆動状態の第１段シリンダ８との間が連結バー１５、１６により連結される。すなわち、駆動装置の一例としての両面歯付ベルト２に接続された上方の被駆動部（第１段シリンダ８）と係合部（第１段シリンダ８の下端部２４と第２段シリンダ９の突起部２１）により上方の被駆動部（第１段シリンダ８）に係合された下方の被駆動部（第２段シリンダ９）とが上方に移動する間に、ロック部（連結バー１５、１６と第１段シリンダ８の溝部５１）は下方の被駆動部（第２段シリンダ９）と上方の被駆動部（第段１シリンダ８）とを固定しない状態から固定した状態に変化する。
【００４３】
また、さらに、上昇させられた第２段シリンダ９では、上昇する動作により歯付ブロック６がピン１３から外れる。この結果、歯付ブロック６が両面歯付ベルト２と噛み合って両面歯付ベルト２の動力が第２段シリンダ９に伝えられるようになり、第２段シリンダ９は駆動状態となる。すなわち、下方の被駆動部（第２段シリンダ９）に設けられた接続部（歯付ブロック６）は、下方の被駆動部（第２段シリンダ９）を駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続していない状態から接続した状態に変化する。一方、それまで駆動状態である第１段シリンダ８は、新たに駆動状態となった第２段シリンダ９に押されてさらに上昇する。そして、第１段シリンダ８の上昇により歯付ブロック５が両面歯付ベルト２から外れ、駆動されなくなる。
【００４４】
すなわち、駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続された下方の被駆動部（第２段シリンダ９）と下方の被駆動部にロック部（連結バー１５、１６と第１シリンダ８の溝部５１）により固定された上方の被駆動部（第１段シリンダ８）とが上方に移動する間に、上方の被駆動部（第１段シリンダ８）に設けられた接続部（歯付ブロック５）は、上方の被駆動部（第１段シリンダ８）と駆動装置（両面歯付ベルト２）とを接続した状態から接続しない状態に変化する。しかし、第１段シリンダ８は第２段シリンダ９と連結状態であるため、以後、新たに駆動状態となった第２段シリンダ９により第１段シリンダ８は動かされる。
【００４５】
逆に、図１及び図２に示すプーリ３を伸縮装置１の外部駆動源を用いて右回転（逆方向に回転）させると、図２０〜図２２に示す矢印の方向とは反対方向に両面歯付ベルト２が動き出す。そして両面歯付ベルト２に噛み合っている歯付ブロック６に駆動力が伝達され、歯付ブロック６が固定されている第２段シリンダ９が下降を始める。第２段シリンダ９は下降を続け、第２段シリンダ９が収納位置に達すると歯付ブロック６が両面歯付ベルト２から外れて駆動されなくなる。このため、第２段シリンダ９が下降するにあたっては、第２段シリンダ９が収納位置まで下降する前に、連結バー１５、１６が回転して第１段シリンダ８と第２段シリンダ９との連結を開放することが好ましい。続いて、第２段シリンダ９が収納位置まで下降する前に、第２段シリンダ９より一段上の第１段シリンダ８の歯付ブロック５が両面歯付ベルト２と噛み合わされ、第１段シリンダ８が駆動状態となることが好ましい。
【００４６】
ここで、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９の連結が開放される動作、第２段シリンダ９が駆動状態から駆動状態で無くなる一方で、第１段シリンダ８が新たに駆動状態となる動作を詳細に説明する。
【００４７】
第２段シリンダ９においては、両面歯付ベルト２が右回転（逆方向に回転）すると、両面歯付ベルト２と噛み合っている歯付ブロック６に両面歯付ベルト２の動力が伝えられる。このため、連結されている一段上の第１段シリンダ８とともに第２段シリンダ９は下降する。図１５に示すとおり、第２段シリンダ９が収納位置の手前まで達すると、第２段シリンダ９によって下降させられた第１段シリンダ８の歯付ブロック５は両面歯付ベルト２のプーリ４の内側まで移動する。この結果、歯付ブロック５は両面歯付ベルト２と噛み合う。このようにして、第１段シリンダ８が新たに駆動状態となる。
【００４８】
また、第２段シリンダ９が収納位置の手前まで達すると、第２段シリンダ９の上端に配置された連結バー１５、１６は、１段下の第３段シリンダ１０に固定されているプレート１９の位置まで下降し、図１７（ｃ）（図１８（ｃ），図１９（ｃ））の状態になる。第１段シリンダ８が更に下降すると、連結バー１５、１６は、図１７（ｂ）（図１８（ｂ），図１９（ｂ））のようにＬ字形状部位３１がプレート１９を押すことにより図１７（ａ）（図１８（ａ）、図１９（ａ））の状態まで回転する。図１７（ａ）の状態では、第１段シリンダ８と第２段シリンダ９の間の連結は開放されている。
【００４９】
さらに、第２段シリンダ９が収納位置まで達すると、歯付ブロック６の凹部にピン１３が嵌ることにより、歯付ブロック６がピン１３に拘束される。この結果、両面歯付ベルト２から歯付ブロック６は外れた状態になる。
【００５０】
以上の動作をまとめると、伸縮装置１の下降する動作において、第２段シリンダ９が収納位置の手前まで達すると、駆動状態の第２段シリンダ９に連結されて下降した第１段シリンダ８の歯付ブロック５は、両面歯付ベルト２のプーリ４の内側まで移動する。このため、歯付ブロック５は両面歯付ベルト２と噛み合い、両面歯付ベルト２の動力を連結状態の第１段シリンダ８に伝えるようになる。すなわち、駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続された下方の被駆動部（第２段シリンダ９）とロック部（連結バー１５、１６と第１シリンダ８の溝部５１）により下方の被駆動部に固定された上方の被駆動部（第１段シリンダ８）とが下方に移動する間に、上方の被駆動部に設けられた接続部（歯付ブロック５）は、上方の被駆動部を駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続しない状態から接続した状態に変化する。
【００５１】
また、駆動状態の第２段シリンダ９の連結バー１５、１６は、第２段シリンダ９が下降する動作により動かされて第１段シリンダ８と第２段シリンダ９との連結が開放される。すなわち、駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続された上方の被駆動部（第１段シリンダ８）とロック部（連結バー１５、１６と第１シリンダ８の溝部５１）により上方の被駆動部に固定された下方の被駆動部（第２段シリンダ９）が下方に移動する間に、ロック部（連結バー１５、１６と第１シリンダ８の溝部５１）は、上方の被駆動部（第１段シリンダ８）を下方の被駆動部（第２段シリンダ９）に固定した状態から固定していない状態に変化する。さらに、第２段シリンダ９が収納位置まで達すると、歯付ブロック６がピン１３に拘束される。この結果、歯付ブロック６は両面歯付ベルト２から外れた状態になるため、第２段シリンダ９は駆動状態でなくなり、収納状態となる。
【００５２】
すなわち、駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続された上方の被駆動部（第１段シリンダ８）とロック部（連結バー１５、１６と第１シリンダ８の溝部５１）により上方の被駆動部に固定された下方の被駆動部（第２段シリンダ９）が下方に移動する間に、下方の被駆動部（第２段シリンダ９）に設けられた接続部（歯付ブロック６）は、下方の被駆動部（第２段シリンダ９）を駆動装置（両面歯付ベルト２）に接続した状態から接続しない状態に変化する。
【００５３】
これら一連の動作を発生させるシリンダ構造を多段に組み合わせることで、高伸縮比を実現できる。また、第１段〜第３段シリンダ８、９、１０を一段ずつ伸張、収縮させるために必要な、シリンダの歯付ブロック６、７と両面歯付ベルト２の噛み合わせと開放、シリンダどうしの連結と開放は、第１段〜第３段シリンダ８、９、１０が上昇および下降することを動力として行なわれる。このため、伸縮装置１の内部の駆動装置はシリンダ１段分の昇降機能のみ必要であり、伸縮装置１全体の小型・軽量化が実現できる。
【００５４】
＜伸縮装置の特徴的な構成と作用効果＞
この発明に従った伸縮装置１は、基礎部（第４段シリンダ２３の底）と、複数の被駆動部（第１段〜第３段シリンダ８、９、１０）と、駆動装置（両面歯付ベルト２、プーリ３、４）と、接続部（歯付ブロック５、６、７、支持弾性体１１、１２、ピン１３、１４）と、係合部（下端部２４、２５、突起部２１、２２）と、ロック部（連結バー１５〜１８、プレート１９）とを備える。複数の被駆動部は、基礎部の上に、長手方向を上下方向に向けて互いに平行に配置される。駆動装置は、同時に１個または複数個の被駆動部を長手方向に移動させる。接続部は、被駆動部と駆動装置の位置関係に応じて、被駆動部が駆動装置により移動するように被駆動部を駆動装置に接続する。接続部は被駆動部ごとに設けられる。係合部は、互いに隣接する上方と下方の被駆動部の位置関係に応じて、上方の被駆動部の上方への移動と共に下方の被駆動部が上方に移動するよう、上方の被駆動部と下方の被駆動部とを係合させる。ロック部は、被駆動部と駆動装置の位置関係に応じて、下方の被駆動部に上方の被駆動部を固定する。ロック部は、下方の被駆動部ごとに設けられる。
【００５５】
このようにすれば、駆動装置（両面歯付ベルト２、プーリ３、４）に対する被駆動部（第１段〜第３段シリンダ８、９、１０）の長手方向の位置により接続部やロック機構が動作するので、各被駆動部（第１段〜第３段シリンダ８、９、１０）のそれぞれにロック機構や接続部を動作させるための動力源などを配置する必要がない。したがって、小型化・軽量化を図ることが可能な伸縮装置１を得ることができる。
【００５６】
上記伸縮装置１において、駆動装置は、被駆動部（第１段〜第３段シリンダ８、９、１０）の長手方向において互いに間隔を隔てて配置された１組のプーリ３、４と、当該１組のプーリ３、４に掛け回された歯付ベルト（両面歯付ベルト２）と、を含んでいてもよい。接続部は、複数の被駆動部における長手方向の一方の端に接続され、両面歯付ベルト２と噛み合うことが可能な歯付ブロック５、６、７とを含んでいてもよい。この場合、１組のプーリ３、４と両面歯付ベルト、および歯付ブロック５、６、７という比較的簡単な構成で駆動装置と接続部とを実現できる。このため、伸縮装置１の小型化・軽量化を図ることができる。
【００５７】
上記伸縮装置１において、ロック機構は、連結バー１５〜１８と突起部（プレート１９、２０）とを含んでいてもよい。連結バー１５〜１８は、被駆動部の長手方向の他方の端に配置される。突起部（たとえばプレート１９）は、複数の被駆動部のうちの１つ（たとえば第２段シリンダ９）が駆動装置により移動されているときに、移動されている１つの被駆動部（第２段シリンダ９）とは独立して位置が固定されている。連結バー（たとえば連結バー１５、１６）は、駆動装置に対する上記１つの被駆動部（たとえば第２段シリンダ９）の長手方向での位置が変化することにより、突起部（プレート１９）と接触して回転可能である。連結バー１５、１６の回転に応じて、上記１つの被駆動部（第２段シリンダ９）に隣接する他の被駆動部（第１段シリンダ８）に対する、上記１つの被駆動部（第２段シリンダ９）の状態が固定状態と移動可能状態との間で切り替わる。
【００５８】
この場合、駆動装置に対する被駆動部の長手方向での位置の変化により被駆動部と他の被駆動部との接続状態を切り替えることができるので、当該ロック機構の駆動のために被駆動部ごとにモータなどの動力源を配置する必要がない。このため、伸縮装置１の小型化・軽量化を図ることができる。
【００５９】
また、異なる観点から言えば、上記伸縮装置１は、内部にシリンダ１段分を昇降させることが可能な両面歯付ベルト２及びプーリ３、４を備えた駆動装置をもち、各第１段〜第３段シリンダ８、９、１０下端には両面歯付ベルト２と噛み合う歯付ブロック５、６、７を備える。プーリ３、４を回転させることで第１段シリンダ８が上昇し、図３〜図７に示す連結バー１５、１６、１７、１８によって第１段シリンダ８と第２段シリンダ９とが連結し、さらに第２段シリンダ９と第３段シリンダ１０とが連結して伸長する構造を得る。両面歯付ベルト２を動かすことにより歯付ブロック５、６、７が順次両面歯付ベルト２と噛み合い、駆動されるシリンダが切り替わる。また、両面歯付ベルト２を動かすことにより、シリンダどうしの連結、開放がロック機構により制御される。このため、多数の動力を用いることなく、1つの動力で両面歯付ベルト２を動かすことのみで伸縮装置１を制御できる。したがって、簡単な構造で、伸縮装置１を小型化、軽量化することができる。
【００６０】
ここで、上記伸縮装置１において、上述のような効果を得るための条件の一例を、上述した記載と一部重複する部分もあるが以下に列記する。
ａ）  直接駆動手段に連結されてないシリンダが上昇するための条件としては、以下のような構成を採用できる。すなわち、シリンダ（たとえば第２段シリンダ９）に対して一段内側のシリンダ（たとえば第１段シリンダ８）が決まった長さだけ引き出されると、第２段シリンダ９の上端部の突起と一段内側の第１段シリンダ８の下端部の膨らみとが噛み合う構成である。
ｂ）  シリンダ（たとえば第２段シリンダ９）が収納状態から決められた距離（第１の距離）だけ引き出された状態で動力（両面歯付ベルト２）に接続されるための条件としては、たとえば以下のような構成を採用できる。すなわち、歯付ブロック６を留めるピン１３の長さが第１の距離以下であること、さらに、第２段シリンダ９が第１の距離だけ引き出されたときに、一つ内側（先端側）の第１段シリンダ８の歯付ブロック５がプーリ４の下にあること、という条件が成立するように、伸縮装置１が構成されていてもよい。
ｃ）  シリンダ（たとえば第２段シリンダ９）が収納状態から決められた距離（第２の距離）だけ引き出された状態で一つ内側（先端側）のシリンダ（たとえば第１段シリンダ８）との間が固定されるための条件としては、たとえば以下のような構成を採用できる。すなわち、第２の距離≦第１の距離であること、さらに、第２段シリンダ９が第２の距離引き出される間に、連結バー１５、１６が９０度回転すること、さらに、第２段シリンダ９が第１の距離だけ引き出されたときに、一つ内側（先端側）の第１段シリンダ８の歯付ブロック５がプーリ４の下にあること、さらに、第２の距離と第１の距離とが実質的に同じ（たとえば第１の距離を基準としたときの第２の距離との差が５％以内）であること、といった構成を採用してもよい。
【００６１】
（実施の形態２）
＜伸縮装置の構成＞
図２８は、本発明の実施の形態２に係る伸縮装置の断面模式図である。図２９は、図２８に示した伸縮装置の下端内部を示す断面模式図である。図２８および図２９を用いて、本実施形態に係る伸縮装置を説明する。
【００６２】
図２８および図２９に示した伸縮装置１は、基本的には図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様の構成が備えるが、両面歯付ベルト２の内側に振動抑制部材としてのベルト補正板４１が配置されている点が図１〜図２７に示した伸縮装置と異なっている。
【００６３】
ベルト補正板４１は、両面歯付ベルト２の内周側に位置するとともに、両面歯付ベルト２を介して歯付ブロック５、６、７と対向するように配置される。ベルト補正板４１は、たとえば板状の形状を有し、両面歯付ベルト２の幅と同じ幅、または当該両面歯付ベルト２の幅より広い幅を有していてもよい。ベルト補正板４１と両面歯付ベルト２との間の距離は、たとえば１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることができる。ベルト補正板４１の材料は任意の材料を用いることができるが、たとえば金属や樹脂などを用いる。
【００６４】
＜伸縮装置の特徴的な構成と作用効果＞
伸縮装置１は、振動抑制部材としてのベルト補正板４１をさらに備える。ベルト補正板４１は、両面歯付ベルト２の内周側に位置し、両面歯付ベルト２を介して接続部材を構成する歯付ブロック５、６、７と対向する位置に配置される。この場合、図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様の効果を得ることができるとともに、両面歯付ベルト２の振動や撓みを抑制できる。したがって、当該両面歯付ベルト２と歯付ブロック５、６、７との接続状態が両面歯付ベルト２の振動により解除されるという問題の発生を抑制できる。
【００６５】
（実施の形態３）
＜伸縮装置の構成および動作＞
図３０は、本発明の実施の形態３に係る伸縮装置の斜視模式図である。図３１および図３２は、図３０に示した伸縮装置の連結バー保持ボックスの構成を説明するための模式図である。図３０〜図３２を用いて、本実施形態に係る伸縮装置を説明する。
【００６６】
図３０〜図３２に示した伸縮装置１は、基本的には図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様の構成が備えるが、連結バー１５、１６、１７、１８を保持する保持ボックス４２の構造が図１〜図２７に示した伸縮装置１と異なっている。図３０〜図３２に示した伸縮装置１では、保持ボックス４２内に位置する連結バー１５に磁石４５が内蔵されている。また、保持ボックス４２内部に磁石４３、磁石４４が取り付けられている。磁石４３、４４は、保持ボックス４２内において連結バー１５の表面と対向する位置に配置されている。第２段シリンダ９が収納状態の時には、連結バー１５の磁石４５と保持ボックス４２の磁石４４が連結している。そして、第２段シリンダ９の上昇に伴い、連結バー１５のＬ字形状部位３１が回転することで磁石４５と磁石４４の連結が解かれる。連結バー１５の回転後に磁石４５と磁石４３が連結する。これにより連結バー１５が回転した状態を確実に保持できる。また、上述した連結バー１５の構成は基本的に他の連結バー１６、１７、１８についても共通している。
【００６７】
＜伸縮装置の特徴的な構成と作用効果＞
上記のように、伸縮装置１は磁石４３、４４を備えた保持ボックス４２により連結バー１５、１６、１７、１８を保持している。また連結バー１５、１６、１７、１８のそれぞれは、保持ボックス４２内部に位置する部分に磁石４５が取り付けられている。このような構成とすることで、図１〜図２７に示した伸縮装置と同様の効果を得られるとともに、連結バー１５、１６、１７、１８の回転角度を所定の角度に保つことができる。
【００６８】
（実施の形態４）
＜伸縮装置の構成＞
図３３は、本発明の実施の形態４に係る伸縮装置の連結バーの構成を説明するための斜視模式図である。図３３は、伸縮装置を構成するロック機構の他の構成例を示している。図３３を用いて、本実施形態に係る伸縮装置を説明する。
【００６９】
図３３に示したロック機構を備える伸縮装置１は、基本的には図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様の構成が備えるが、連結バー１５、１６、１７、１８に代えて図３３に示したピニオン連結バー６１と、当該ピニオン連結バー６１と接続されたラック連結金具６２とを備える点が図１〜図２７に示した伸縮装置と異なっている。ピニオン連結バー６１の端部にはＬ字形状部位３１が接続されている。図３３（ａ）の状態が図１７（ａ）の状態に対応する。また、図３３（ｂ）の状態が図１７（ｃ）の状態に対応する。Ｌ字形状部位３１がプレート１９（図１７参照）と接触することで、ピニオン連結バー６１は回転する。当該ピニオン連結バー６１の回転により、ピニオン連結バー６１の表面に形成されたネジ溝部と嵌め合わされているラック連結金具６２がピニオン連結バー６１の延在方向と交差する方向に移動する。このラック連結金具６２がたとえば隣接するシリンダに形成された開口部に挿入されることで、ピニオン連結バー６１が接続されたシリンダと、隣接する他のシリンダとを連結することができる。
【００７０】
＜伸縮装置の特徴的な構成と作用効果＞
上記のように、伸縮装置１は連結バー１５、１６、１７、１８に代えて、ピニオン連結バー６１とラック連結金具６２とを備えていてもよい。このような構成によっても、図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
（実施の形態５）
＜伸縮装置の構成＞
図３４は、本発明の実施の形態５に係る伸縮装置の断面模式図である。図３５は、図３４に示した伸縮装置の下端内部を示す断面模式図である。図３６は、図３４に示した伸縮装置の下端内部の構造を説明するための模式図である。図３４〜図３６を用いて、本実施形態に係る伸縮装置を説明する。
【００７２】
図３４〜図３６に示した伸縮装置１は、基本的には図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様の構成が備えるが、両面歯付ベルト２に代えてプーリ側のみに歯がある片面歯付ベルト７１を用い、また、歯付ブロック５、６、７に代えて歯無しのブロック７５、７６、７７を用い、さらには片面歯付ベルト７１の外側面には、ブロック７５、７６、７７を引っかけるための突起部７２が形成されている点が図１〜図２７に示した伸縮装置と異なっている。
【００７３】
図３４〜図３６に示した伸縮装置１では、ブロック７６、７７が弾性体１１、１２で押し出されるタイミングで突起部７２がブロック７６、７７の下面に接触して当該ブロック７６、７７を引き上げる。突起部７２の位置は、上記のようなタイミングでブロック７６、７７を引き上げることが可能なように片面歯付ベルト７１の表面において位置決めされている。
【００７４】
＜伸縮装置の特徴的な構成と作用効果＞
上記伸縮装置１において、駆動装置は、被駆動部（第１段〜第３段シリンダ８、９、１０）の長手方向において互いに間隔を隔てて配置された１組のプーリ３、４と、１組のプーリに掛け回された歯付ベルトとしての片面歯付ベルト７１とを含んでいてもよい。片面歯付ベルト７１は、外周側に突起部７２を有する。接続部は、ブロック７５、７６、７７を含む。ブロック７５、７６、７７は、複数の被駆動部（第１段〜第３段シリンダ８、９、１０）における長手方向の一方の端に接続される。ブロック７５、７６、７７は歯付ベルトの突起部７２が押圧することが可能であってもよい。この場合、図１〜図２７に示した伸縮装置１と同様に、比較的簡単な構成により駆動装置と接続部を実現できるので、伸縮装置１の小型化・軽量化を図ることができる。
【００７５】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００７６】
１  伸縮装置、２  両面歯付ベルト、３，４  プーリ、５，６，７  歯付ブロック、８  第１段シリンダ、９  第２段シリンダ、１０  第３段シリンダ、１１，１２  弾性体、１３，１４  ピン、１５〜１８  連結バー、１９，２０  プレート、２１，２２  突起部、２３  第４段シリンダ、２４〜２６  下端部、３１  Ｌ字形状部位、４１  ベルト補正板、４２  保持ボックス、４３〜４５  磁石、５１  溝部、６１  ピニオン連結バー、６２  ラック連結金具、７１  片面歯付ベルト、７５〜７７  ブロック。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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