(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸方向に延びる中空状に形成されて作業用アームの先端部を形成する本体部材と、
この本体部材に、前記長手軸に直交する直交軸を中心として傾動自在に取り付けられた工具取付部材と、
前記本体部材内に、前記長手軸を中心として回転自在に配設された入力伝達部材と、
前記本体部材内において、前記入力伝達部材と連結され、前記入力伝達部材とともに回転自在な入力ギヤと、
前記直交軸上に互いに対向して配設され、それぞれが前記入力ギヤと噛み合い可能な一対のアイドルギヤと、
前記工具取付部材に回転自在に取り付けられ、前記一対のアイドルギヤと噛み合い可能な出力ギヤとを有し、
前記出力ギヤが、前記工具取付部材に取り付けられた工具の回転駆動軸と連結可能であり、
前記入力ギヤと前記アイドルギヤとの噛み合いおよび前記アイドルギヤと前記出力ギヤとの噛み合いの少なくともいずれか一方の噛み合いが係合・離脱可能となっていることを特徴とする作業用アームの工具装着装置。
【請求項２】
前記入力ギヤが前記本体部材内において前記長手軸方向に摺動自在であり、
前記入力ギヤが前記長手軸方向に摺動されて、前記アイドルギヤと噛合する噛合位置と、前記アイドルギヤから離れる離脱位置との間で移動可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の作業用アームの工具装着装置。
【請求項３】
前記本体部材内に配設されて前記入力ギヤを前記噛合位置の方に付勢する付勢手段と、
前記本体部材に対して前記長手軸方向に移動可能に取り付けられるとともに前記入力ギヤを回転自在のまま保持するレリーズ手段とを有し、
前記レリーズ手段を前記長手軸方向に移動させることにより、前記入力ギヤを前記付勢手段の付勢力に抗して前記離脱位置に移動させることが可能な構成であることを特徴とする請求項２に記載の作業用アームの工具装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電工事等のような作業に使用される作業用アームの先端に工具等を取り付けるために用いられる工具装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような作業用アームは、例えば、高所作業車の作業台に配設されたものが従来から知られており、高所における配電工事等の作業を行うときに、作業用アームの先端に工具類を取り付けて作業の補助手段とし、作業効率の向上が図られていた。
このような作業用アームは、一般に、伸縮や屈伸が自在に連結された複数のアーム部材から構成され、基端部を高所作業車の作業台に固着し、先端部に工具類を取り付けて作業を行うように構成されている。また、作業目的にあわせて先端工具類の取り換えができるようにも構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の作業用アームでは工具類をアームの先端に固定して取り付けていた。このため、作業用アームを用いて作業を行うときに、工具を取り付けたアーム先端部を作業位置まで移動させても工具の取付位置はアーム先端に対して固定しており、工具の向きが作業対象物の方向とずれ、作業が行いづらいという問題があった。このため、アーム先端位置への工具の取付位置を再度設定しなおしたり、アームを構成する各アーム部材の向きを代えたりして工具が対象物に対して使用しやすい位置になるように調整する必要が生じ、作業能率を低下させるという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような目的に鑑みたもので、作業用アームの先端部へ取り付けられる工具の取付方向を簡単に調整できるような構成の作業用アームの工具装着装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】
このような目的達成のため、本発明においては、長手軸方向に延びる中空状に形成されて作業用アームの先端部を形成する本体部材と、この本体部材にその長手軸に直交する直交軸を中心として傾動自在に取り付けられた工具取付部材と、本体部材内に長手軸を中心として回転自在に配設された入力伝達部材と、入力伝達部材と連結されて入力伝達部材とともに回転自在な入力ギヤと、直交軸上に互いに対向して配設されるとともにそれぞれが入力ギヤと噛み合い可能な一対のアイドルギヤと、工具取付部材に回転自在に取り付けられるとともに両アイドルギヤと噛み合い可能な出力ギヤとを有して工具装着装置が構成される。そして、出力ギヤは工具取付部材に取り付けられた工具の回転駆動軸と連結可能であり、入力ギヤとアイドルギヤとの噛み合いおよびアイドルギヤと出力ギヤとの噛み合いの少なくともいずれか一方の噛み合いが係合・離脱可能となっている。
【０００６】
このような構成の工具装着装置において入力ギヤが噛合位置にある場合には、作業用アームに内蔵された油圧モータ等により入力伝達部材を回転駆動すると、これとともに入力ギヤが回転され、この回転は入力ギヤと噛合するアイドルギヤを介して出力ギヤに伝達されて出力ギヤが回転駆動される。この出力ギヤは工具取付部材に取り付けられた工具の回転駆動軸と連結されるため、工具の駆動軸が回転駆動される。
【０００７】
一方、入力ギヤがアイドルギヤとの噛み合い位置から離脱した位置にあるとき、もしくは出力ギヤがアイドルギヤとの噛み合い位置から離脱した位置にあるときには、出力ギヤが自由に回転可能となり、出力ギヤを回転自在に保持している工具取付部材が直交軸を中心として自由に傾動可能となる。そこで、この状態で工具取付部材を傾動させることによりこれに取り付けられた工具の方向を調整することができる。
【０００８】
なお、入力自在を軸方向に摺動自在としてアイドルギヤとの噛み合いが係合・離脱自由となるように構成するのが好ましく、この場合には、本体部材内に配設されて入力ギヤを噛合位置の方に付勢する付勢手段と、本体部材に対して長手軸方向に移動可能に取り付けられるとともに入力ギヤを回転自在のまま保持するレリーズ手段とを設けるのが好ましい。このようにすれば、通常では付勢手段の付勢力により入力ギヤは噛合位置に位置してアイドルギヤと噛合するので、入力伝達部材を回転駆動して出力ギヤを介して工具を駆動することができる。そして、レリーズ手段を強制的に長手軸方向に移動させると、入力ギヤを付勢手段の付勢力に抗して離脱位置に移動させることができるので、この状態で工具取付部材を傾動させ、工具の方向調整を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。
図１に本発明の工具装着装置を有した高所作業車５０を示している。この高所作業車５０は、車体５１の上に水平旋回自在に配設された旋回台５２を有し、この旋回台５２に起伏および伸縮が自在なブーム５３が配設され、ブーム５３の先端にレベリング機構により常時水平になるように保持されて作業台５４が取り付けられて構成されている。
【００１０】
作業台５４には作業者が搭乗して高所作業を行うのであるが、この作業をアシストするための作業用アーム（補助アームとも称される）１０が作業台５４に取り付けられている。この作業用アーム１０は、図３に詳しく示すように、作業台５４の内部に突起５５に挟まれるようにして配設された支持部１１と、この支持部１１から上方に延びた支持軸１１ａに水平旋回自在に取り付けられた第１アーム１２と、この第１アーム１２の先端に起伏自在に取り付けられたバランスアームからなる第２アーム１３と、この第２アーム１３の先端部材１３ａに起伏自在に取り付けられた第３アーム１４とから構成される。第３アーム１４の基部には油圧モータ１５が取り付けられている。
【００１１】
第３アーム１４の先端には本発明に係る工具装着装置２０が取り付けられ、この工具装着装置２０に工具６０が装着される。工具６０としては、電線ストリッパ、電線ホルダ、電線カッター等があり、図３では電線ストリッパを取り付けた状態を示している。なお、これら工具は工具装着装置２０に着脱自在であり、作業に応じて各工具を交換して使用する。
【００１２】
このような作業に際して、工具装着装置２０は工具６０を傾動（矢印Ａ方向）および回動（矢印Ｂ方向）自在に支持するようになっており、これにより、工具６０の向きを容易に調節して作業性を向上させている。
【００１３】
このような工具装着装置２０を図１に詳細に示しており、図１を参照してこの装置２０を説明する。この装置２０は、第３アーム１４の先端部と結合もしくは一体に形成された中空円筒状の本体部２１を有し、この本体部２１内にボールベアリング２３ａ，２３ｂにより回転自在に支持された入力伝達部材２２が長手軸方向に延びて配設されている。入力伝達部材２２も中空円筒状部材であり、その基部内周にスプライン２２ａが形成されており、第３アーム１４内を延びる油圧モータ１５の駆動軸１５ａがスプライン２２ａを介して入力伝達部材２２と連結している。
【００１４】
この入力伝達部材２２内に挿入されて先端側に突出する入力伝達シャフト２４がピン２４ａにより入力伝達部材２２と結合されている。入力伝達シャフト２４の先端側外周にスプラインが形成されており、これとスプライン結合して入力ベベルギヤ２５が長手軸方向に摺動自在に取り付けられている。このため、入力ベベルギヤ２５は、入力伝達シャフト２４上を長手軸方向に移動可能で、且つ入力伝達シャフト２４と一体回転する。
【００１５】
本体部２１の先端部には、長手軸と直交する直交軸方向に延びて傾動ピン３１が貫通配設されており、この傾動ピン３１上に左右一通のアイドルベベルギヤ３３，３４が回転自在に配設されている。さらに、傾動ピン３１には工具取付部材３０が連結されている。ここで、アイドルベベルギヤ３３，３４はボールベアリング３２ａ，３２ｂを介して本体部２１の先端部に回転自在となっており、このため、工具取付部材３０は本体部２１に対して、直交軸（すなわち、傾動ピン３１）を中心として傾動（図３および４の矢印Ａ方向の傾動）自在である。
【００１６】
工具取付部材３０は、図４に示すように門形部材であり、両脚部において傾動ピン３１を介して本体部２１と連結されており、中間部には円筒開口が貫通形成されており、この円筒開口内に工具連結部材３５が回動（矢印Ｂ方向の回動）自在に配設されている。但し、通常は工具取付部材３０の側方に設けられた固定ボルト３９が工具連結部材３５の外周面に当接して工具連結部材３５は固定保持されている。この工具連結部材３５は中空円筒状部材であり、その内部に出力ベベルギヤ３７が回転自在に配設されており、この出力ベベルギヤ３７はアイドルベベルギヤ３３，３４と図示のように噛合している。さらに、出力ベベルギヤ３７内に同軸で貫通形成された貫通孔内に出力伝達シャフト３８が挿入されるとともに連結ピン３７ａにより出力ベベルギヤ３７と結合されている。なお、出力伝達シャフト３８には軸方向に貫通する断面六角形状の連結孔３８ａが形成されている。
【００１７】
一方、上述のように入力伝達シャフト２４上に長手軸方向に移動可能で、且つ入力伝達シャフト２４と一体回転するように連結されて取り付けられた入力ベベルギヤ２５は、バネ２６ａによりアイドルベベルギヤ３３，３４の方に常時押圧されている。このため、通常は入力ベベルギヤ２５はアイドルベベルギヤ３３，３４と図１に示すように噛合している。
【００１８】
このような構成の工具装着装置２０に図５に示すように工具６０が取り付けられる。このとき、工具６０の先端部６１が工具連結部材３５の円筒開口内に挿入されて取付位置決めがなされ、同時に工具６０の六角形状回転駆動軸６２が連結孔３８ａに挿入されて両者が連結される。この状態で、油圧モータ１５を駆動してその駆動軸１５ａにより入力伝達部材２２を回転駆動すると、入力伝達シャフト２４を介して入力ベベルギヤ２５が回転駆動される。入力ベベルギヤ２５の回転は左右アイドルベベルギヤ３３，３４を介して出力ベベルギヤ３７に伝達され、この出力ベベルギヤ３７を入力ベベルギヤ２５と逆方向に回転駆動する。出力ベベルギヤ３７の回転は出力伝達シャフト３８を介して工具６０の回転駆動軸６２に伝達されて工具６０が駆動される。
【００１９】
ここで、入力ベベルギヤ２５の基部外周にはリング状のレリーズ溝２５ａが形成されている。また、本体部２１の先端側外周上に円筒状のレリーズリング２６が回転自在に取り付けられており、このレリーズリング２６には径方向内方に突出する左右一対のレリーズピン２７が取り付けられている。さらに、本体部２１の外周面には図４に示すように斜めに延びるガイド開口２１ａが形成されている。このガイド開口２１ａの幅はレリーズピン２７の中間部が緩やかに挿入できる幅であり、レリーズピン２７は図示のようにガイド開口２１ａを通って配設され、その先端部２７ａはレリーズ溝２５ａ内に入り込んでいる。
【００２０】
このため、レリーズリング２６を回転させるとレリーズピン２７はガイド開口２１ａに沿って移動し、レリーズリング２６の回転に応じてレリーズリング２６とレリーズピン２７とが基部に向かって（矢印Ｃ方向）移動する。このときレリーズピン２７の先端２７ａはレリーズ溝２５ａに入り込んでいるため、入力ベベルギヤ２５もバネ２６ａの付勢に抗して一緒に移動され、アイドルベベルギヤ３３，３４から離脱する。なお、このときの入力ベベルギヤ２５の位置を離脱位置と称し、バネ２６ａに付勢されてアイドルベベルギヤ３３，３４と噛合する位置を噛合位置と称する。
【００２１】
このように入力ベベルギヤ２５が離脱位置に移動された状態では、左右アイドルベベルギヤ３３，３４のみならず出力ギヤ３７が自由に回転可能な状態となる。このため、この状態では工具取付部材３０が傾動ピン３１の周りを自由に傾動（矢印Ａ方向の傾動）自在となり、工具取付部材３０とともに工具６０の傾動方向調整が可能となる。そして、この調整を完了したときにはレリーズリング２６から手を離せば、バネ２６ａの付勢力により入力ベベルギヤ２５は噛合位置に戻される。
【００２２】
なお、ガイド溝を図６に示すように形成しても良い。このガイド溝４０は長手軸方向に延びるガイド部４１と、入力ベベルギヤ２５を噛合位置で保持する噛合保持溝４２と、入力ベベルギヤ２５を離脱位置で保持する離脱保持溝４２とからなり、各位置で入力ベベルギヤ２５を固定保持できる。
【００２３】
以上のようにして工具取付部材３０とともに工具６０の傾動方向調整が可能であるが、この工具装着装置２０においては工具６０の回動方向調整（矢印Ｂ方向の回動方向調整）も可能である。この調整は、固定ボルト３９を緩めて工具連結部材３５を工具取付部材３０に対して回動可能な状態となし、この状態で工具連結部材３５とともに工具６０の回動位置調整を行う。この調整後、固定ボルト３９により工具連結部材３５を再び固定する。
【００２４】
なお、以上の実施例においては、入力ギヤを軸方向に摺動自在としてアイドルギヤと係合・離脱可能に構成しているが、本発明はこのようなものに限られず、出力ギヤを軸方向に摺動自在として出力ギヤとアイドルギヤとを係合・離脱可能に構成しても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力ギヤもしくは出力ギヤが長手軸方向に摺動されて、アイドルギヤと噛合する噛合位置と、アイドルギヤから離れる離脱位置との間で移動可能となっているので、入力ギヤ（もしくは出力ギヤ）を噛合位置に位置させて入力ギヤを回転駆動することにより、この回転を入力ギヤと噛合するアイドルギヤを介して出力ギヤに伝達させて出力ギヤを回転駆動させ、工具取付部材に取り付けられた工具の回転駆動軸を回転駆動させることができ、一方、入力ギヤ（もしくは出力ギヤ）を離脱位置に位置させて入力ギヤ（もしくは出力ギヤ）をアイドルギヤから離れて位置させれば、出力ギヤが自由に回転可能となり、出力ギヤを回転自在に保持している工具取付部材を直交軸を中心として自由に傾動可能させることができ、工具取付部材を傾動させることによりこれに取り付けられた工具の方向を簡単に調整することが可能となる。
【００２６】
なお、入力ギヤを長手軸方向に摺動自在となし、本体部材内に配設されて入力ギヤを噛合位置の方に付勢する付勢手段と、本体部材に対して長手軸方向に移動可能に取り付けられるとともに入力ギヤを回転自在のまま保持するレリーズ手段とを設けるのが好ましい。このようにすれば、通常では付勢手段の付勢力により入力ギヤは噛合位置に位置してアイドルギヤと噛合するので、入力伝達部材を回転駆動して出力ギヤを介して工具を駆動することができる。そして、レリーズ手段を強制的に長手軸方向に移動させると、入力ギヤを付勢手段の付勢力に抗して離脱位置に移動させることができるので、この状態で工具取付部材を傾動させ、工具の方向調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る作業用アームの工具装着装置の断面図である。
【図２】この作業用アームを有した高所作業車の正面図である。
【図３】この作業用アームを詳しく示す部分断面正面図である。
【図４】本発明に係る工具装着装置の斜視図である。
【図５】本発明に係る作業用アームの工具装着装置の断面図である。
【図６】本発明に係る工具装着装置の異なる例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  作業用アーム
１５  油圧モータ
２０  工具装着装置
２５  入力ベベルギヤ
３１  傾動ピン
３３，３４  アイドルベベルギヤ
６０  工具
【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６】
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【図５】
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