特許 7198567 自動ロック入れ子式マスト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-21

(45)【発行日】2023-01-04

(54)【発明の名称】自動ロック入れ子式マスト

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/18 20060101AFI20221222BHJP

【ＦＩ】

E04H12/18 C

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020567569

(86)(22)【出願日】2019-06-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-02

(86)【国際出願番号】 US2019035364

(87)【国際公開番号】W WO2019236561

(87)【国際公開日】2019-12-12

【審査請求日】2021-06-07

(31)【優先権主張番号】62/680,776

(32)【優先日】2018-06-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591144947

【氏名又は名称】ザ ウィルーバート カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＷＩＬＬ－ＢＵＲＴ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100104411

【弁理士】

【氏名又は名称】矢口 太郎

(72)【発明者】

【氏名】フェイ、ウン、カー

(72)【発明者】

【氏名】ヤング、キャメロン、ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】マスト、レックスフォード、リチャード

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６２－１８０１４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０２７０８４９３（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第９６７０９４８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特表２０１９－５０９４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０１７２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０３６８８４５５（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００９５４１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４８７１１３８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ １２／１８

Ｆ１６Ｂ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

引き込み位置と延長位置間で構成可能な複数の入れ子式管部を有する入れ子式マスト用の自動ロックアセンブリであって、
第１の管部に垂直に取り付けられた第１のラッチピンであって、当該第１のラッチピンは、第２の管部とのロック位置へ向かって事前に付勢され、前記第２の管部に対するロック解除位置へ直線的に移動するよう構成される、第１のラッチピンと、
前記第１のラッチピンに取り付けられた第１のラッチレバーであって、当該第１のラッチレバーは、前記第１の管部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう構成される、第１のラッチレバーと、
第３の管部に取り付けられたガイドプレート、および当該ガイドプレートの上部に設けられた角度を成した座面であって、当該ガイドプレートおよび角度を成した座面は、前記第１のラッチレバーに接触するよう構成される、ガイドプレートおよび角度を成した座面と
を有し、
前記第１のラッチピンは、前記第２の管部が前記第１の管部に対して前記延長位置にあるとき、前記第２の管部との前記ロック位置へと直線的に移動するよう事前に付勢され、
前記第１の管部が前記第３の管部に対して前記引き込み位置にあるとき、前記第１のラッチピンは、前記第１のラッチレバーの枢動により前記ロック位置から前記ロック解除位置へ直線的に移動し、前記第１のラッチレバーは、前記ガイドプレートの前記角度を成した座面との接触により前記平行位置から前記回転位置へ枢動し、これにより前記第１の管部に対する前記第２の管部の前記引き込み位置を可能にする
自動ロックアセンブリ。

【請求項2】

請求項１記載の自動ロックアセンブリにおいて、前記第３の管部は基管部であり、前記第１の管部は複数の中間管部であり、前記第２の管部は端管部である自動ロックアセンブリ。

【請求項3】

請求項１記載の自動ロックアセンブリにおいて、さらに、
前記第２の管部に設けられた第１のラッチパネルを有し、この第１のラッチパネルは、前記ロック位置にあるとき前記第１のラッチピンを受容するよう構成されるものである自動ロックアセンブリ。

【請求項4】

請求項１記載の自動ロックアセンブリにおいて、さらに、
前記複数の入れ子式管部において前記入れ子式管部の１つに、前記自動ロックアセンブリを取り付けるよう構成されたつば部を有するものである自動ロックアセンブリ。

【請求項5】

請求項１記載の自動ロックアセンブリにおいて、さらに、
前記第３の管部に垂直に取り付けられた第２のラッチピンであって、当該第２のラッチピンは、前記第１の管部とのロック位置へ向かって事前に付勢され、前記第１の管部に対するロック解除位置へ直線的に移動するよう構成される、第２のラッチピンと、
前記第２のラッチピンに取り付けられた第２のラッチレバーであって、当該第２のラッチレバーは、前記第３の管部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう構成される、第２のラッチレバーと、
前記第２のラッチピンの下に設けられ前記第３の管部に垂直に取り付けられたピストンであって、当該ピストンは、直線的に移動して前記第２のラッチレバーを作動させるよう構成される、ピストンと
を有するものである自動ロックアセンブリ。

【請求項6】

請求項５記載の自動ロックアセンブリにおいて、前記第２のラッチピンは、前記第２のラッチレバーの枢動により前記ロック位置から前記ロック解除位置へ直線的に移動し、前記第２のラッチレバーは、前記ピストンの直線的な移動により前記平行位置から前記回転位置へ枢動し、これにより前記第３の管部に対する前記第１の管部の前記引き込み位置を可能にするものである自動ロックアセンブリ。

【請求項7】

請求項５記載の自動ロックアセンブリにおいて、さらに、
前記第１の管部に設けられた第２のラッチパネルを有し、この第２のラッチパネルは、前記ロック位置にあるとき前記第２のラッチピンを受容するよう構成されるものである自動ロックアセンブリ。

【請求項8】

請求項１記載の自動ロックアセンブリにおいて、前記第１のラッチピンは、ばね作動式である自動ロックアセンブリ。

【請求項9】

入れ子式マストであって、
複数の入れ子式マスト部であって、基管部と、中間管部と、端管部とを含み、前記中間管部および端管部は、前記基管部内に入れ子式に受容されるようなっている、複数の入れ子式マスト部と、
前記基管部に取り付けるつば部を有する基部自動ロック、および前記中間管部に取り付けるつば部を有する中間自動ロックであって、
前記基部自動ロックおよび前記中間自動ロックの双方は、
前記つば部に収容され、ロック位置およびロック解除位置間で直線的に移動するよう構成されたラッチピンと、
前記ラッチピンに取り付けられ、前記複数の入れ子式マスト部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう構成されたラッチレバーと、
前記つば部に取り付けられたガイドプレートと
を含む、基部自動ロックおよび中間自動ロックと
を有し、
前記基部自動ロックのラッチピンは、前記中間管部が前記基管部の中から延長されたとき、前記中間管部との前記ロック位置へ移動可能であり、
前記中間自動ロックのラッチピンは、前記端管部が前記中間管部の中から延長されたときには、前記端管部との前記ロック位置へ移動可能であり、前記中間管部が前記基管部に引き込まれたときには、前記中間自動ロックのラッチレバーが前記基部自動ロックのガイドプレートとの接触により前記平行位置から前記回転位置へ枢動したとき、前記端管部との前記ロック解除位置へ移動可能であり、これにより前記端管部を前記中間管部に引き込み可能にする
入れ子式マスト。

【請求項10】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、さらに、
前記基部自動ロックのつば部で前記ラッチピンの下に収容され、直線的に移動して前記基部自動ロックのラッチレバーを作動させるよう構成されたピストンを有し、
前記基部自動ロックのラッチピンは、前記基部自動ロックのラッチレバーが前記ピストンの直線的な移動により前記平行位置から前記回転位置へ枢動したとき、前記中間管部との前記ロック解除位置へ移動可能であり、これにより前記中間管部を前記基管部に引き込み可能にするものである入れ子式マスト。

【請求項11】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、さらに、
前記中間管部に設けられたラッチパネルを有し、このラッチパネルは、前記ロック位置にあるとき前記基部自動ロックのラッチピンを受容するよう構成されるものである入れ子式マスト。

【請求項12】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、さらに、
前記端管部に設けられたラッチパネルを有し、このラッチパネルは、前記ロック位置にあるとき前記中間自動ロックのラッチピンを受容するよう構成されるものである入れ子式マスト。

【請求項13】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記基部および中間自動ロックの双方の前記ラッチピンは、ばね作動式である入れ子式マスト。

【請求項14】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記基部自動ロックは、前記つば部の片側に設けられた第１の基部自動ロックと、前記つば部の反対側に設けられた第２の基部自動ロックとを有するものである入れ子式マスト。

【請求項15】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記中間自動ロックは、前記つば部の片側に設けられた第１の中間自動ロックと、前記つば部の反対側に設けられた第２の中間自動ロックとを有するものである入れ子式マスト。

【請求項16】

請求項９記載の入れ子式マストにおいて、前記中間管部は複数の中間管部を有し、前記中間自動ロックは複数の中間自動ロックを有し、その複数の中間自動ロックの各々は、前記複数の中間管部において前記中間管部の１つに取り付けるつば部を有するものである入れ子式マスト。

【請求項17】

請求項１６記載の入れ子式マストにおいて、複数の中間自動ロックにおける各中間自動ロックは、前記つば部の片側に設けられた第１の中間自動ロックと、前記つば部の反対側に設けられた第２の中間自動ロックとを有するものである入れ子式マスト。

【請求項18】

複数の管部を有する入れ子式マストに使用する自動ロックであって、
複数のつば部であって、各つば部はそれに付随する管部に取り付け可能な、複数のつば部と、
複数のばね作動式ラッチピンであって、各ラッチピンは、それに付随するつば部に収容され、前記複数の管部に垂直に配向され、付随する管部とのロック位置およびロック解除位置間で直線的に移動するよう構成される、複数のばね作動式ラッチピンと、
複数のラッチレバーであって、各レバーは、それに付随するラッチピンに取り付けられ、前記複数の管部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう、かつ、前記付随するラッチピンを前記ロック解除位置へ移動させるよう構成される、複数のラッチレバーと、
複数のガイドプレートであって、各ガイドプレートは、それに付随するつば部に取り付けられ、各ガイドプレートは、それに付随するラッチレバーを前記平行位置から前記回転位置へ移動させるよう構成される、複数のガイドプレートと
を有する自動ロック。

【請求項19】

請求項１８記載の自動ロックにおいて、さらに、
付随するつば部に収容され、前記複数の管部に垂直に配向された少なくとも１つのピストンを有し、当該少なくとも１つのピストンは、直線的に移動して付随するラッチレバーを作動させ、かつ、前記付随するラッチレバーを前記平行位置から前記回転位置へ移動させるよう構成されるものである自動ロック。

【請求項20】

請求項１９記載の自動ロックにおいて、さらに、
複数のラッチパネルを有し、各ラッチパネルは、それに付随する管部に設けられ、前記ロック位置にあるとき、付随するラッチピンを受容するよう構成されるものである自動ロック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は２０１８年６月５日付で出願された米国仮特許出願第６２／６８０，７７６号に基づく利益を主張するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本実施形態は、入れ子式マストに関する。特に、自動ロック／ロック解除する入れ子式マストと併用する用途が見出され、特にそれを参照して記述される。ただし、例示的な本実施形態は、他の同様な用途にも適していることを理解すべきである。

【背景技術】

【0003】

空気圧式に作動される入れ子式マストは当該技術分野で知られており、例えば、自動車、例えば緊急車両または作業車両の屋根に取り付けられる。あるいは、取り付け構成に自動車の床も関与させて、入れ子式マストが自動車の屋根を貫通できるようにする場合もある。前記マストは、一般に、当該自動車上方の高い点に各種装置を位置決めするため使用される。空圧式に作動される入れ子式マストは、特にそのような用途で有利であり、これは前記入れ子式マストが引き込み位置において軽量小型であり、それを取り付けた自動車により現場へ迅速に運搬できるためである。空圧式に作動される入れ子式マストは、加圧空気を使って延長され、また引き込まれ、完全に延長された使用位置では通常垂直であるが、使用位置で傾けられる場合もある。前記入れ子式マストが取り付けられる自動車は、通常、引き込みおよび延長位置間で複数のマスト部を変位させるための圧縮機（コンプレッサー）および適切な空気圧制御を含む。

【0004】

一般的なマストにおいて、各入れ子部は、中空の筒状体であって、その端部に固定されたつば部を伴う中空の筒状体を含む。前記つば部は、入れ子部を隣接する１つまたは複数の入れ子部と回転方向にインターロックするキー溝（またはキー）を含むことができる。前記つば部は、前記筒状体の強化をもたらすこともできる。

【0005】

多数の先行技術マストでは、前記筒状体から外方へ放射状に延出するつば部を各入れ子部の頂部に利用する。そのようなつば部は、多くの場合、入れ子部の筒状体にボルトで固定され、または固定される。これにより、隣接して連結された入れ子部の隣接した（より口径の小さい）筒状体を、より口径の大きな入れ子部に引き込むことができる。このように、各入れ子部は、次のより大きな入れ子部へと引き込み可能である。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 実開昭６２－１８０１４８号公報
（特許文献２） 米国特許第３，６８８，４５５号明細書
（特許文献３） 米国特許第２，７０８，４９３号明細書
（特許文献４） 米国特許第９，６７０，９４８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ただし、空気圧式マストのペイロード容量と重量が増すに伴い、稼働中、当該マストの付近または周囲に立つことは安全上、懸念が増すことが理解されるであろう。利用者の安全性に関する懸念は、公知の空気圧式マストで入れ子式マスト部の手動ロックおよびロック解除が必要とされる場合、さらに高まる。

【0007】

上記のマストアセンブリはこれまで商業的に成功してきたが、上述した欠点に対処する改善された入れ子式マストが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

例示的な実施形態の一態様によれば、引き込み位置と延長位置間で構成可能な複数の入れ子式管部を有する入れ子式マスト用の自動ロックアセンブリが提供される。本アセンブリは、第１の管部に垂直に取り付けられた第１のラッチピンを含み、この第１のラッチピンは、第２の管部とのロック位置へ向かって事前に付勢され、前記第２の管部に対するロック解除位置へ直線的に移動するよう構成される。第１のラッチレバーは前記第１のラッチピンに取り付けられ、この第１のラッチレバーは、前記第１の管部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう構成される。ガイドプレートは第３の管部に平行に取り付けられ、角度を成した座面は前記ガイドプレートの上部に設けられ、前記ガイドプレートおよび角度を成した座面は、前記第１のラッチレバーに接触するよう構成される。前記第１のラッチピンは、前記第２の管部が前記第１の管部に対して前記延長位置にあるとき、前記第２の管部との前記ロック位置へと直線的に移動するよう事前に付勢される。さらに、前記第１の管部が前記第３の管部に対して前記引き込み位置にあるとき、前記第１のラッチピンは、前記第１のラッチレバーの枢動により前記ロック位置から前記ロック解除位置へ直線的に移動し、前記第１のラッチレバーは、前記ガイドプレートの前記角度を成した座面との接触により前記平行位置から前記回転位置へ枢動し、これにより前記第１の管部に対する前記第２の管部の前記引き込み位置を可能にする。

【0009】

前記例示的な実施形態の別の態様によれば、入れ子式マストが提供される。この入れ子式マストは、複数の入れ子式マスト部であって、基管部と、中間管部と、端管部とを含み、前記中間管部および端管部は、前記基管部内に入れ子式に受容されるようなっている、複数の入れ子式マスト部と、前記基管部に取り付けるつば部を有する基部自動ロックと、前記中間管部に取り付けるつば部を有する中間自動ロックとを含む。前記基部自動ロックおよび前記中間自動ロックの双方は、前記つば部に収容され、ロックおよびロック解除位置間で直線的に移動するよう構成されたラッチピンと、前記ラッチピンに取り付けられ、前記複数の入れ子式マスト部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう構成されたラッチレバーと、前記つば部に取り付けられ、前記複数の入れ子式マスト部と平行に配向されたガイドプレートとを含む。前記基部自動ロックのラッチピンは、前記中間管部が前記基管部の中から完全に延長されたとき、前記中間管部との前記ロック位置へ移動可能である。前記中間自動ロックのラッチピンは、前記端管部が前記中間管部の中から完全に延長されたときには、前記端管部との前記ロック位置へ移動可能であり、前記中間管部が前記基管部に引き込まれたときには、前記中間自動ロックのラッチレバーが前記基部自動ロックのガイドプレートとの接触により前記平行位置から前記回転位置へ枢動したとき、前記端管部との前記ロック解除位置へ移動可能であり、これにより前記端管部を前記中間管部に引き込み可能にする。

【0010】

前記例示的な実施形態のさらに別の態様によれば、複数の管部を有する入れ子式マストに使用する自動ロックが提供される。この自動ロックは、複数のつば部であって、各つば部はそれに付随する管部に取り付け可能な、複数のつば部と、複数のばね作動式ラッチピンであって、各ラッチピンは、それに付随するつば部に収容され、前記複数の管部に垂直に配向され、付随する管部とのロックおよびロック解除位置間で直線的に移動するよう構成される、複数のばね作動式ラッチピンと、複数のラッチレバーであって、各レバーは、それに付随するラッチピンに取り付けられ、前記複数の管部に対して平行位置と回転位置間で枢動するよう、かつ、前記付随するラッチピンを前記ロック解除位置へ移動させるよう構成される、複数のラッチレバーと、複数のガイドプレートであって、各ガイドプレートは、それに付随するつば部に取り付けられ、各ガイドプレートは、それに付随するラッチレバーを前記平行位置から前記回転位置へ移動させるよう構成される、複数のガイドプレートとを含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示に係る例示的なマストアセンブリの斜視図である。

【図2】図２は、図１の前記例示的なマストアセンブリの拡大斜視図であり、入れ子にされた位置にある入れ子部を示したものである。

【図3】図３は、図１の前記例示的なマストアセンブリの拡大横断面図であり、入れ子にされた位置にある基管部および第１の中間管部を示したものである。

【図4】図４は、図１の前記例示的なマストアセンブリの拡大横断面図であり、このマストアセンブリが延長されてロック位置にあるときの、基管部とそれに対応する自動ロックアセンブリを示したものである。

【図5】図５は、図１の前記例示的なマストアセンブリの拡大横断面図であり、このマストアセンブリが延長されてロック位置にあるときの、第１の中間管部とそれに対応する自動ロックアセンブリを示したものである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本明細書で説明するのは、入れ子式マストであって、当該マストの内圧が外部の大気圧に対して高まると延長する、入れ子式マストである。この入れ子式マストの各管部は、ラッチパネル（前記管部の外面の周囲に溶接された）が、その次のより大きな隣接する管部に固定されたつば部に接触すると、その最大延長高さに達する。これが起こると、前記つば部アセンブリ上のラッチまたはロックピン（ばねで事前に付勢された）が前記管部のラッチパネルの切り欠きに係合する。前記マストが完全に延長されると、各つば部アセンブリのラッチピンは、次のより小さい隣接する前記管部の前記ラッチパネルの切り欠きに係合する。前記マストの内圧は、次に、前記ロックピンと管部のラッチパネルとの正の接触（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｎｔａｃｔ）が前記マストを延長状態に保つとともに、大気圧へと低減される。

【0013】

前記マストを引き込むには、前記マストの内圧を上げて管とペイロード重量による前記ピンからの付勢を取り除かなければならない。基管部つば部の底部に取り付けられた空気シリンダーが、次いで作動される。その空気シリンダーのピストンが前記基管部つば部のラッチレバーに接触し、転じて前記ラッチレバーが前記ロックピンを作動させて、次のより小さい隣接する前記管部の前記ラッチパネルの前記切り欠きから前記ロックピンを外す。前記マスト内の圧力が次に低減され、前記ロック解除された管部が引き込まれるようにする。前記引き込みの最後には、前記ロック解除された部分の前記つば部の前記ラッチレバーが、より下方のつば部のガイドプレートまたはベアリングに接触することにより、前記ロックピンを作動させ、それらの前記ロックピンを次のより小さい隣接する前記管部の前記ラッチパネルの前記切り欠きから外す。この工程は、すべてのロックピンが作動されて前記マストが完全にロック解除され、引き込まれるまで繰り返される。

【0014】

ここで図面を参照すると、これらが示しているのは単に本開示の例示的な実施形態を図示することを目的としたものであり、それらの限定を目的としたものではなく、図１は、本開示に係る例示的な自動ロック・マストアセンブリ１００を例示している。前記マストアセンブリ１００は、一般に、頂部または上部１０４と、底部または下部１０６とを有する基部または基管部１０２を含む。入れ子部１０８は、全般的に前記マストアセンブリ１００の前記頂部または上部１０４に隣接して位置するものとして例示されている。ただし、このような構成は単に例示的なものであり、前記入れ子部の特定の位置は非限定的である。例えば、前記入れ子部１０８は、代替的に前記下部１０６に隣接して位置してもよい。自動ロック／ロック解除システム１１０も示されており、これは一般に前記マストアセンブリ１００の前記入れ子部１０８の片側または両側に位置する。

【0015】

さらに図２および３を参照すると、図１の前記マストアセンブリ１００の前記入れ子部１０８は、全体として複数の入れ子式マスト部１０３ａ～１０３ｆから構成されている。前記マスト部１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ、１０３ｅ、および１０３ｆの各々は、通常、隣接する基部または基管部１０２に入れ子式に受容されることが理解されるであろう。本開示は空気圧式または液圧式に作動されるマストに関するため、前記入れ子式マスト部は、一体的に封止することにより、加圧空気または流体を使って前記入れ子式マスト部１０３ａ～１０３ｆを互いから、および／または前記基部１０２から延長可能にすることができる。

【0016】

引き続き図２を参照すると、前記自動ロック／ロック解除システム１１０は、前記マストアセンブリ１００の前記入れ子部１０８の両側に位置するものとして例示されている。すなわち、当該自動ロック／ロック解除システム１１０は、前記入れ子部１０８の片側に位置する自動ロックアセンブリ１１２の第１のスタックと、前記入れ子部の対向する側に位置する自動ロックアセンブリ１１４の第２のスタックとを含むものとして示されている。ただし、このような構成は単に例示的なものであり、前記自動ロック／ロック解除システム１１０には、自動ロックアセンブリのスタックを任意の望ましい数だけ含められることを理解すべきである。例えば、自動ロック／ロック解除システム１１０は、本開示の範囲を逸脱することなく、自動ロックアセンブリの単一スタックまたは２若しくはそれ以上のスタックを含むことができる。特定の数の望ましい自動ロックアセンブリ・スタックは、例えば、前記マストアセンブリのサイズまたは前記マストアセンブリに取り付け可能な任意のペイロードの重量に応じて異なり、より大きなサイズのマストおよびより重いペイロードは、より小さいサイズのマストおよびより軽いペイロードと比べて、付加的な自動ロックアセンブリ・スタックを必要とする場合がある。

【0017】

引き続き図２を参照すると、図３～５にさらに詳しく示すように、自動ロックアセンブリ１１２、１１４のスタックは、それぞれ全体として少なくとも１つの基部自動ロック１１６およびｎ－１個の中間自動ロック１１８を含み、ここで、ｎは所与のマストアセンブリに含まれる入れ子式マスト部の数に等しい。例えば、前記マストアセンブリ１００は、図２に例示したように６つの入れ子式マスト部１０３ａ～１０３ｆ（すなわち、ｎ＝６）を含む。そのため、５つの中間自動ロック１１８ａ～１１８ｅ（すなわち、６－１）が、入れ子式マスト部１０３ａ～１０３ｅに設けられている。マスト部１０３ｆは、入れ子部１０８の最後の部分であり、この最後の部分の上には付加的なマスト部をロックする必要がないため、自動ロックを必要としない。中間自動ロック１１８ａ～１１８ｅは、それぞれ通常異なるサイズの入れ子式マスト部１０３ａ～１０３ｅに対応するが、前記中間自動ロックの特徴は略同一である。そのため、前記第１の中間自動ロック１１８ａについてのみ、図３および５のさらに詳細な例示で説明するが、前記中間自動ロックの各々は、全般的に同じ特徴を含むことを理解すべきである。

【0018】

いずれの場合も、本開示の所与のマストアセンブリに含めることのできる前記自動ロックアセンブリの各スタックにおける第１の自動ロックは、通常、基部自動ロックアセンブリ、例えば図２に例示し、図３および４により詳しく示す基部自動ロック１１６である。この基部自動ロックアセンブリ１１６は、前記基部または基管部１０２に取り付けられ、一般に、作動シリンダー本体１２０と、つば部１２６と、ラッチピン１２８と、ラッチレバー１３２と、ガイドプレート１３４と、ガイドベアリング１３６とを含む。本開示の範囲を逸脱することなく、前記作動シリンダー１２０の代わりに電動アクチュエータ（図示せず）を使うこともできる。水平な孔１２１は、前記シリンダー本体１２０の中央に位置し、ピストン１２２を収容し、その往復動を可能にするようサイズ調整される。入口／出口１２４は、前記孔１２１に流体的に接続されて、前記孔との間に加圧流体を提供する。前記加圧流体は、前記孔１２１に提供され、またはそこから放出されると、前記孔内での前記ピストン１２２の往復動を可能にする。前記ピストン１２２は、前記垂直に配向された基管部１０２に略垂直に、かつ、前記水平に配向された孔１２１に略平行に配向される。前記ピストン１２２の受力端部１２２ａは、前記基管部１０２に隣接して配置され、作動端部１２２ｂは、前記ラッチレバー１３２およびガイドプレート１３４に略隣接して設けられる。

【0019】

前記ラッチレバー１３２およびガイドプレート１３４は、前記水平に配向されたピストン１２２に略垂直に、かつ、前記垂直に配向された基管部１０２に略平行に配向される。さらに、前記ラッチレバー１３２およびガイドプレート１３４は互いに略隣接して設けられ、前記ガイドプレート１３４のほうがより前記基管部１０２に近い距離に配置される。言い換えると、前記ラッチレバー１３２は、全体として前記基管部１０２から離れる方向に面する前記ガイドプレート１３４の表面上に、またはこれに隣接して配置される。前記ガイドプレート１３４の貫通孔１３５ａは、前記ピストン１２２の前記作動端部１２２ｂが当該貫通孔１３５ａを貫通して延出し、前記ラッチレバー１３２に接触できるようにする。前記ガイドプレート１３４は、さらに、その頂部または上部１３４ｂに設けられたガイドベアリング１３６を含み、このガイドベアリングは、前記基管部１０２へ向かって内方へ角を成す。前記ガイドベアリング１３６は、前記中間自動ロックアセンブリ１１８ａの前記ラッチレバー１４６と相互作用するようなっている座面１３８を提供する（図３を参照）。

【0020】

前記基部つば部１２６は、前記基部自動ロックアセンブリ１１６を前記基部または基管部１０２に取り付ける手段を提供する。この場合、前記基部つば部１２６は、前記基管部１０２の上端に取り付けられ、前記基管部の口径に対応した口径を有する。換言すると、前記基部つば部１２６は、前記筒状の基管部１０２の開口端に挿入されるようなっており、および／または前記基管部の口径の周囲でその上方の開口端に隣接して嵌着するようなっている略環状体である。したがって、前記基管部１０２および前記基部つば部１２６は、各々の外周の周囲に完全にネジ切りされた貫通孔（図示せず）を備えることができ、双方の構成要素の貫通孔は、前記基部つば部を前記基管部に固定する固定手段（図示せず）を受容するよう位置合わせされる。付加的または代替的に、前記基部つば部１２６は前記基管部１０２に溶接できる。前記基部つば部１２６は、任意の適切な材料、例えば金属または複合材料で作製できる。前記基部つば部１２６は、任意の適切な１または複数の製造工程、例えば金型成形、鋳造、機械加工などで作製できる。

【0021】

上述のように、前記基部つば部１２６は、前記基部自動ロックアセンブリ１１６を前記基管部１０２に取り付ける手段を提供する。しかし、前記基部つば部１２６は、前記基部自動ロックアセンブリ１１６の種々の構成要素を当該基部つば部自体に取り付ける手段も提供する。そのため、適切な締結物、例えばねじ１３１を受容するようなっている前記基部つば部１２６に、複数の皿穴１２９を設けることができる（図４を参照）。前記皿穴１２９は、一般に、前記自動ロックアセンブリ１１６の前記作動シリンダー１２０およびガイドプレート１３４を前記基部つば部１２６に固定するため使用される。前記基部自動ロックアセンブリ１１６の前記作動シリンダー１２０およびガイドプレート１３４を前記基部つば部１２６に固定するうえで十分な空間を提供するため、前記基部つば部１２６は水平に配向されたアーム部１２７を含み、これらの構成要素を前記アーム部１２７に取り付けることができる。前記アーム部１２７は、垂直に配向された前記基管部１０２から一定距離だけ延出し、前記基管部１０２に略垂直で、前記複数の皿穴１２９を含むことができる。

【0022】

前記基部つば部１２６の前記アーム部１２７は、前記ラッチピン１２８を収容し、その往復動を可能にするようにも構成される。この場合、前記ラッチピン１２８は、前記基部つば部１２６の前記アーム部１２７の中央に位置する貫通孔１３３に内設される。前記ラッチピン１２８は、前記垂直に配向された基管部１０２に略垂直に、かつ、前記水平に配向されたアーム部１２７に略平行に配向される。前記ラッチピン１２８のロック端部１２８ａは、前記基管部１０２に隣接して配置され、その反対側の端部１２８ｂは、前記ラッチレバー１３２およびガイドプレート１３４に隣接して配置される。端部１２８ｂは、機械的な力を生成するもの、例えばばね１３０も含み、これにより前記貫通孔１３３内での前記ラッチピン１２８の往復動が可能になる。さらに、前記ラッチレバー１３２は、前記ラッチピン１２８の端部１２８ｂで前記ばね１３０の前部に取り付けられることにより、前記ばねが、前記ラッチピン１２８において形成される段差または張り出し部と、前記ガイドプレート１３４との間に位置付けられるようになっている。前記ラッチレバー１３２およびラッチピン１２８の取り付け構成により枢動点が生じ、それを中心として前記ラッチピンが前記基管部１０２に対し内旋および外旋できる。

【0023】

それぞれ切り欠き１５６を含む、より小さい隣接する前記入れ子式マスト部（すなわち、１０３ａ）には、１若しくはそれ以上のラッチパネル１４８が内設される。各ラッチパネル１４８の前記切り欠き１５６は、前記ラッチピン１２８の前記ロック端部１２８ａを受容するよう構成される。より具体的にいうと、前記ばね１３０は、前記ラッチピン１２８の前記ロック端部１２８ａを各ラッチパネル１４８の前記切り欠き１５６に係合させることにより、前記入れ子式マスト部１０３ａを基管部１０２に対して延長位置へとロックする。これは、前記マスト部１０３ａが前記基管部１０２から垂直に上方へ入れ子式に伸縮する際の延長工程中に起こる。また、前記ガイドプレート１３４の第２の貫通孔１３５ｂと、前記ラッチレバー１３２の貫通孔１３７とは、前記ラッチピン１２８の端部１２８ｂがそれらを貫通して延出できるようにする。すなわち、貫通孔１３５ｂおよび１３７は、前記ラッチピン１２８が前記ラッチパネル１４８の前記切り欠き１５６に対して係合および係合解除できるようにする。前記ラッチピン１２８は、前記ピストン１２２の略上方に配置される。

【0024】

ここでさらに図２、３、および５を参照すると、前記中間自動ロックアセンブリ１１８ａは、それに対応した入れ子式マスト部１０３ａに取り付けられ、一般に、中間つば部１４０ａと、ラッチピン１４２と、ラッチレバー１４６と、ガイドプレート１５０と、ガイドベアリング１５２とを含む。前記ラッチレバー１４６およびガイドプレート１５０は、前記水平に配向されたラッチピン１４２に略垂直に、かつ、前記垂直に配向された入れ子式マスト部１０３ａに略平行に配向される。さらに、前記ラッチレバー１４６およびガイドプレート１５０は互いに略隣接して設けられ、前記ガイドプレートのほうがより前記入れ子式マスト部１０３ａに近い距離に配置される。言い換えると、前記ラッチレバー１４６は、全体として前記入れ子式マスト部１０３ａから離れる方向に面する前記ガイドプレート１５０の表面上に、またはこれに隣接して配置される。前記ガイドベアリング１５２は、前記ガイドプレート１５０の頂部または上部１５０ｂに設けられ、前記基管部１０２へ向かって内方へ角を成す。前記ガイドベアリング１５２は、後続する中間自動ロックアセンブリ１１８ｂの前記ラッチレバーと相互作用するようなっている座面１５４を提供する（図２を参照）。

【0025】

前記中間つば部１４０ａは、前記中間自動ロックアセンブリ１１８ａを前記基部または基管部１０２に取り付ける手段を提供する。この場合、前記中間つば部１４０ａは、入れ子式マスト部１０３ａの上端に取り付けられ、この入れ子式マスト部の口径に対応した口径を有する。換言すると、前記中間つば部１４０ａは、前記入れ子式マスト部１０３ａの開口端に挿入されるようなっており、および／またはそのマスト部の口径の周囲でその上方の開口端に隣接して嵌着するようなっている略環状体である。したがって、前記入れ子式マスト部１０３ａおよび前記基部つば部１４０ａは、各々の外周の周囲に完全にネジ切りされた貫通孔（図示せず）を備えることができ、双方の構成要素の貫通孔は、前記中間つば部を前記入れ子式マスト部に固定する固定手段（図示せず）を受容するよう位置合わせされる。付加的または代替的に、前記中間つば部１４０ａは前記入れ子式マスト部１０３ａに溶接できる。前記中間つば部１４０ａは、任意の適切な材料、例えば金属または複合材料で作製できる。前記中間つば部１４０ａは、任意の適切な１または複数の製造工程、例えば金型成形、鋳造、機械加工などで作製できる。

【0026】

上述のように、前記中間つば部１４０ａは、前記中間自動ロックアセンブリ１１８ａを前記入れ子式マスト部１０３ａに取り付ける手段を提供する。しかし、前記中間つば部１４０ａは、前記中間自動ロックアセンブリ１１８ａの種々の構成要素を当該基部つば部自体に取り付ける手段も提供する。そのため、適切な締結物、例えばねじ１４５を受容するようなっている前記中間つば部１４０ａに、１若しくはそれ以上の皿穴１４３を設けることができる（図５を参照）。前記１若しくはそれ以上の皿穴１４３は、一般に、前記中間自動ロックアセンブリ１１８ａの前記ガイドプレート１５０を前記中間つば部１４０ａに固定するため使用される。前記ガイドプレート１５０を固定するうえで十分な空間を提供するため、前記中間つば部１４０ａは、前記ガイドプレートを取り付けられる水平配向されたアーム部１４１を含む。前記アーム部１４１は、垂直に配向された前記入れ子式マスト部１０３ａから一定距離だけ延出し、前記入れ子式マスト部１０３ａに略垂直で、前記１若しくはそれ以上の皿穴１４３を含むことができる。

【0027】

前記中間つば部１４０ａの前記アーム部１４１は、前記ラッチピン１４２を収容し、その往復動を可能にするようにも構成される。この場合、前記ラッチピン１４２は、前記中間つば部１４０ａの前記アーム部１４１の中央に位置する貫通孔１４７に内設される。前記ラッチピン１４２は、前記垂直に配向された入れ子式マスト部１０３ａに略垂直に、かつ、前記水平に配向されたアーム部１４１に略平行に配向される。前記ラッチピン１４２のロック端部１４２ａは、前記入れ子式マスト部１０３ａに隣接して配置され、その反対側の端部１４２ｂは、前記ラッチレバー１４６およびガイドプレート１５０に隣接して配置される。端部１４２ｂは、機械的な力を生成するもの、例えばばね１４４も含み、これにより前記貫通孔１４７内での前記ラッチピン１４２の往復動が可能になる。さらに、前記ラッチレバー１４６は、前記ラッチピン１４２の端部１４２ｂで前記ばね１４４の前部に取り付けられることにより、前記ばねが、前記入れ子式マスト部１０３ａと、前記ガイドプレート１５０との間に位置付けられるようになっている。前記ラッチレバー１４６およびラッチピン１４２の取り付け構成により枢動点が生じ、それを中心として前記ラッチピンが前記入れ子式マスト部１０３ａに対し内旋および外旋できる。

【0028】

それぞれ切り欠き１６０を含む、後続して隣接するより小さい前記入れ子式マスト部（すなわち、１０３ｂ）には、１若しくはそれ以上のラッチパネル１５８が内設される。各ラッチパネル１５８の前記切り欠き１６０は、前記ラッチピン１４２の前記ロック端部１４２ａを受容するよう構成される。より具体的にいうと、前記ばね１４４は、前記ラッチピン１４２の前記ロック端部１４２ａを各ラッチパネル１５８の前記切り欠き１６０に係合させることにより、前記入れ子式マスト部１０３ｂを入れ子式マスト部１０３ａに対して延長位置へとロックする。これは、前記マスト部１０３ｂが前記マスト部１０３ａから垂直に上方へ入れ子式に伸縮する際の延長工程中に起こる。また、前記ラッチレバー１４６の貫通孔１４９と、前記ガイドプレート１５０の貫通孔１５１とは、前記ラッチピン１４２の端部１４２ｂがそれらを貫通して延出できるようにする。すなわち、貫通孔１４９および１５１は、前記ラッチピン１４２が前記ラッチパネル１５８の前記切り欠き１６０に対して係合および係合解除できるようにする。

【0029】

上記の前記例示的なマストアセンブリ１００の前記種々の構成要素を鑑み、以下、前記マストアセンブリの動作および前記自動ロック／ロック解除システム１１０の前記自動ロック／ロック解除機能について説明する。前記本開示のマストアセンブリ１００の動作は、主に前記基管部１０２と、前記第１の中間マスト管部１０３ａと、前記第２の中間マスト管部１０３ｂとに関して説明するが、残りの中間マスト管部１０３ｃ～１０３ｆの特徴は全般的に同一であるため、これら他の中間マスト管部は、前記第１および第２の中間マスト管部と実質的に同じ態様で動作することを理解すべきである。

【0030】

図３を参照すると、前記マストアセンブリ１００の前記基管部１０２および中間入れ子式マスト部１０３ａが、入れ子にされた位置で例示されている。前記基管部１０２およびすべての中間入れ子式マスト部１０３ａ～１０３ｆの入れ子にされた位置は、図２にも例示されている。前記第１の中間入れ子式マスト部１０３ａを延長することが望ましい場合は、当該マスト全体（すなわち、基管部１０２および中間部１０３ａ～１３０ｆ）の内圧が外部の大気圧に対して高められて、前記第１の中間マスト部を前記静止状態の基管部から離れる方向へ延長させる。図４に例示するように、前記第１の中間管部１０３ａは、当該第１の中間管部の外面の周囲に設けられた前記ラッチパネル１４８が前記基管部１０２の前記基部つば部１２６に接触するとき、最大延長高さに達する。一度これが起こると、前記基部つば部１２６のラッチピン１２８（ばね１３０により事前に付勢された）が前記第１の中間管部１０３ａの前記ラッチパネル１４８の前記切り欠き１５６に係合し、それにより前記入れ子式マスト部１０３ａを基管部１０２に対して延長位置にロックする。

【0031】

図５に例示するように、前記第２の中間管部１０３ｂは、当該第２の中間管部の外面の周囲に設けられた前記ラッチパネル１５８が前記第１の中間マスト部１０３ａの前記中間つば部１４０ａに接触するとき、最大延長高さに達する。一度これが起こると、前記中間つば部１４０ａのラッチピン１４２（ばね１４４により事前に付勢された）が前記第２の中間管部１０３ｂの前記ラッチパネル１５８の前記切り欠き１６０に係合し、それにより前記第２の中間管部を前記第１のマスト部１０３ａに対して延長位置にロックする。前記マストアセンブリ１００が完全に延長されると、各中間つば部アセンブリ（１４０ａ～１４０ｆ）の前記ラッチピンは、次のより小さい隣接する前記管部の前記ラッチパネルの前記切り欠きに係合する。前記マストアセンブリ１００の内圧は、次に、前記ラッチピンと管部のラッチパネルとの正の接触が前記マストを延長状態に保つとともに、大気圧へと低減される。

【0032】

前記第１の中間入れ子式マスト部１０３ａを引き込むことが望ましい場合は、当該マスト全体（すなわち、基管部１０２および中間部１０３ａ～１３０ｆ）の内圧が高められて、管およびペイロードの重量による前記ラッチピンからの負荷を除去する。前記基部つば部１２０に取り付けられた前記空気シリンダー１２０が、次いで作動される。より具体的には、前記空気シリンダー１２０の前記ピストン１２２が前記基部つば部１２６の前記ラッチレバー１３２に接触すると、前記ラッチレバーと前記ラッチピン１２８間の取り付け構成により生じた前記枢動点により、前記ラッチレバーが前記第１の中間管部１０３ａに対して外旋できるようになる。前記ラッチレバー１３２のこの回転運動により、前記ラッチピン１２８が前記第１の中間管部１０３ｃから離れる方向へ直線的に引かれ、ばね１３０により作用する力を上回って、前記第１の中間管部の前記ラッチパネル１４８の前記切り欠き１５６から前記ラッチピンを係合解除する。前記マストアセンブリ１００内の圧力が次いで低減され、これにより前記第１の中間管部１０３ａがこの時点で基管部からロック解除されて、引き込まれ始める。

【0033】

引き込みの最後には（図３を参照）、前記ロック解除された第１の中間管部１０３ａの前記中間つば部１４０ａの前記ラッチレバー１４６が、前記基部つば部１２６のガイドプレート１３４およびガイドベアリング１３６に接触する。前記ラッチレバー１４６と、前記ガイドプレート１３４の前記ガイドベアリング１３６との当該接触により、前記ラッチピン１４２が作動する。より具体的には、前記ラッチレバー１４６が前記ガイドプレート１３４の前記ガイドベアリング１３６に接触すると、前記ラッチレバーと前記ラッチピン１４２間の取り付け構成により生じた前記枢動点により、前記ラッチレバーが回動可能になる。前記ガイドプレート１３４は角度を成して配向されているため、前記ラッチレバー１４２とガイドベアリング１３６の接触により、前記ラッチレバーは前記第２の中間管部１０３ｂに対して外旋する。前記ラッチレバー１４２のこの回転運動により、前記ラッチピン１４２が前記第２の中間管部１０３ｂから離れる方向へ直線的に引かれ、ばね１４４により作用する力を上回って、前記第２の中間管部の前記ラッチパネル１５８の前記切り欠き１６０から前記ラッチピンを係合解除する。前記第２の中間管部１０３ｂは、この時点で前記第１の中間管部１０３ａからロック解除され、引き込まれ始める。

【0034】

引き込みの最後には、前記ロック解除された第２の中間管部１０３ｂの前記第２の中間つば部１４０ｂの前記ラッチレバーが、前記第１の中間つば部１４０ａのガイドプレート１５０およびガイドベアリング１５２に接触する。前記ラッチレバーと、前記ガイドプレート１５０の前記ガイドベアリング１５２との当該接触により、前記第２の中間つば部１４０ｂの前記ラッチピンが作動する。より具体的には、前記第２の中間つば部１４０ｂの前記ラッチレバー１４６が前記ガイドプレート１５０の前記ガイドベアリング１５２に接触すると、前記ラッチレバーと前記ラッチピン１４２間の取り付け構成により生じた前記枢動点により、前記ラッチレバーが回動可能になる。前記ガイドプレート１５０は角度を成して配向されているため、前記ラッチレバーとガイドベアリング１５２の接触により、前記ラッチレバーは前記第３の中間管部１０３ｃに対して外旋する。前記ラッチレバーのこの回転運動により、前記ラッチピンが前記第３の中間管部１０３ｃから離れる方向へ直線的に引かれ、それに伴うばねにより作用する力を上回って、それに伴う前記ラッチピンを、前記第３の中間管部の各前記ラッチパネルの切り欠きから係合解除する。前記第３の中間管部１０３ｃは、この時点で前記第２の中間管部１０３ｂからロック解除され、引き込まれ始める。引き込みが続くに伴い、各中間つば部の前記ロックピンは、その次のより小さい隣接する前記中間管部の前記ラッチパネルの切り欠きから係合解除される。これは、すべてのロックピンが作動されて前記マストアセンブリ１００が完全にロック解除され、引き込まれるまで繰り返される。

【0035】

本開示で説明する例示的な自動ロックマストアセンブリは、現在当該技術分野で知られた入れ子式マストアセンブリに勝る利点を多数提供する。例えば、本明細書で説明するマストロック解除方法、より具体的にいうと、前記マストをロック解除する最初の工程は、たやすく遠隔的に制御できる。すなわち、利用者は、前記マストをロックまたはロック解除するうえで前記マストに接触し若しくは触れる必要がない。別の例として、引き込み中に隣接しあうつば部構成要素間で正の接触が起こると、中間および頂部マスト部が自動的にロック解除され、これにより前記マストアセンブリの引き込みにかかる全体的な時間が短縮される。さらに別の例として、本明細書で説明する事前に付勢されたラッチピンは、マスト部移動の最後に定位置で自動的にロックし、これにより前記マストアセンブリの完全な延長にかかる全体的な時間が短縮される。別の例として、本明細書で説明するロックピンは、その最適な製造性とコスト削減をもたらす単純なラッチピン設計である。さらに、本明細書で説明する前記例示的なマストアセンブリの自動ロックおよびロック解除は、水と粉じんの侵入経路を低減し、場合によりこれを排除する。

【0036】

以上、例示的な実施形態について好適な実施形態を参照して説明した。当然ながら、以上の詳細な説明を読み理解すれば、他者も変更形態および修正形態を考案できるであろう。前記例示的な実施形態は、そのような変更形態および修正形態が添付の請求項またはその均等物の範囲内である限り、それらの変更形態および修正形態をすべて含むものと解釈されるよう意図されている。

【符号の説明】

【0037】

１００...マストアセンブリ
１０２...基部または基管部
１０３ａ～１０３ｆ...入れ子式マスト部
１０３ａ...第１の中間マスト管部または第１の中間管部
１０３ｂ...第２の中間マスト管部
１０３ｃ...第３の中間管部
１０４...頂部または上部
１０６...底部または下部
１０８...入れ子部
１１０...自動ロック／ロック解除システム
１１２...自動ロックアセンブリ
１１４...自動ロックアセンブリ
１１６...基部自動ロックまたは基部自動ロックアセンブリ
１１８...中間自動ロック
１１８ａ...中間自動ロックアセンブリ
１１８ｂ...中間自動ロックアセンブリ
１２０...作動シリンダー本体、作動シリンダー、または空気シリンダー
１２１...孔
１２２...ピストン
１２２ａ...受力端部
１２２ｂ...受力端部
１２４...入口／出口
１２６...基部つば部
１２７...アーム部
１２８...ラッチピン
１２８ａ...ロック端部
１２８ｂ...端部
１２９...皿穴
１３０...ばね
１３１...ねじ
１３２...ラッチレバー
１３３...貫通孔
１３４...ガイドプレート
１３４ｂ...頂部または上部
１３５ａ...貫通孔
１３５ｂ...第２の貫通孔
１３６...ガイドベアリング
１３７...貫通孔
１３８...座面
１４０ａ...第１の中間つば部
１４０ｂ...第２の中間つば部
１４１...アーム部
１４２...ラッチピン
１４２ａ...ロック端部
１４２ｂ...端部
１４３...皿穴
１４４...ばね
１４５...ねじ
１４６...ラッチレバー
１４７...貫通孔
１４８...ラッチパネル
１４９...貫通孔
１５０...ガイドプレート
１５１...貫通孔
１５０ｂ...頂部または上部
１５２...ガイドベアリング
１５４...座面
１５６...切り欠き
１５８...ラッチパネル
１６０...切り欠き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】