(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、弾性装置と、ブレーキ装置と、支持棒と、撓性部材とを備え、
前記弾性装置は、取り付け座、弾性部材、端部蓋、予圧調整ブロック、および予圧調整ネジを有しており、
前記取り付け座は、前記固定部に設けられ、且つ第一端壁、前記第一端壁に相対する第二端壁、および、前記第一端壁と前記第二端壁とを貫通している取り付け溝を有しており、第二端壁にネジ穴が形成されており、
前記弾性部材は、前記取り付け座の取り付け溝内に設けられ、且つ一端が、前記取り付け座の第一端壁に当接しており、
前記端部蓋は、前記取り付け座の取り付け溝内に移動可能に設けられ、且つ前記弾性部材の他端に当接しており、
前記予圧調整ブロックは、固定部に固定されており、皿穴を有し、
前記予圧調整ネジは、前記皿穴内に原位置で回転可能に設けられており、前記取り付け座の前記ネジ穴に螺接されており、
前記ブレーキ装置は、中心軸、外蓋、およびブレーキユニットを有しており、
前記中心軸は、前記固定部に固定されており、
前記外蓋は、前記中心軸に嵌め込まれており、
前記ブレーキユニットは前記外蓋内に設けられており、
前記支持棒は、前記固定部および前記ブレーキ装置における外蓋の外周面に枢接されており、
前記撓性部材は、前記ブレーキ装置における外蓋の外周面に繞設されており、一端が前記ブレーキ装置における外蓋の外周面に固定され、他端が、前記弾性装置における取り付け座の取り付け溝を貫通して、前記弾性装置の端部蓋に固定されていることを特徴とするブレーキ機能付き支持アーム。
【請求項２】
前記ブレーキユニットは、エレクトリックボックス、板ばね、およびエレクトリックボックスプレートを有しており、前記エレクトリックボックスが、前記中心軸に嵌め込まれ、且つ前記外蓋に固定されており、前記板ばねが、前記中心軸に固定され、前記エレクトリックボックスプレートが、前記中心軸に嵌め込まれ、且つ前記板ばねにおける前記エレクトリックボックス側の面に固定されており、前記エレクトリックボックスが断電状態にある場合、前記エレクトリックボックスプレートを吸着することにより前記ブレーキ装置を制動位置に位置するようにし、前記エレクトリックボックスが通電状態にある場合、前記エレクトリックボックスプレートが解放されることにより、前記ブレーキ装置が、解放位置に位置するようにすることを特徴とする請求項１に記載のブレーキ機能付き支持アーム。
【請求項３】
前記エレクトリックボックスは、継鉄、コイル、および永久磁石を有しており、
前記継鉄は、外蓋に固定され、且つ前記中心軸に嵌め込んでおり、
前記コイルおよび前記永久磁石は、それぞれ前記継鉄内に設けられており、
前記ブレーキ装置は、制御スイッチをされに有し、
前記制御スイッチは、前記エレクトリックボックスのコイルに電気的に接続されることにより前記コイルの断電および通電を制御しており、
前記コイルが、断電状態にあるとき、前記継鉄は、前記永久磁石の磁力により前記エレクトリックボックスプレートを吸着し、
前記コイルが通電状態にあるとき、前記継鉄は、前記エレクトリックボックスプレートを解放することを特徴とする請求項２に記載のブレーキ機能付き支持アーム。
【請求項４】
前記支持棒は、第一杆部材、前記第一杆部材に平行している第二杆部材、および前記第一杆部材と前記第二杆部材の間にある第三杆部材を有しており、
前記第一杆部材は、一端が第一枢軸により前記固定部に枢接され、他端が第二枢軸により前記第三杆部材の一端に枢接されており、
前記第二杆部材は、一端が前記ブレーキ装置における外蓋の外周面に接続され、他端が第三枢軸により前記第三杆部材の他端に枢接されており、
前記第三杆部材にはスイッチ台が設けられ、前記スイッチ台に制御スイッチが設けられていることを特徴とする請求項３に記載のブレーキ機能付き支持アーム。
【請求項５】
前記撓性部材は、従動輪を経由し、
前記従動輪は前記第一枢軸に回転可能に嵌め込まれていることを特徴とする請求項４に記載のブレーキ機能付き支持アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械アームに関し、特に、ブレーキ機能付き支持アームに関する。
【背景技術】
【０００２】
機械式支持アームは、数多くの人力で完成不可能な動作を完成することができる。たとえば、運搬、溶接、切削または組立などの高難度、高危険性を伴う作業と人力で適切でない作業を機械式支持アームによって完成することができるので、現在、産業界において既に幅広く運用されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に記載の発明では、支持アームと弾性部材との間に撓性部材が設置されている。撓性部材は、支持アームの作動プロセスにおいて、第一滑車を引き動かすか押し動かすことにより弾性部材の回復力を増加または減少することができる。よって、弾性部材の弾性支持力が、支持アームの作動と共に変化される。また、特許文献２に記載の発明は、上、下連結棒の間に弾性部材が設置されており、弾性部材の一端は、引っ張り棒に連結することにより弾性部材は、支持アームの上下作動時に提供された弾性支持力が、自動的に調整を行わせる。
【０００４】
しかしながら、上述の二つの発明では、支持アームが、支持アーム自体の上下作動により対象物を運搬する動作を行うが、支持アームに位置決めの構成が欠けているため、対象物を予定の位置に運んだ後、支持アームは、対象物に安定に固定される効果を果たすことができない。よって、後続の作業工程に影響するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第ＵＳ２００７/０００１０７６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１/０２６００１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、実際の必要に応じて予定した位置に位置決めすることで、操作の利便性を高めることができるブレーキ機能付き支持アームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を実現するために、本発明のブレーキ機能付き支持アームは、固定部、弾性装置、ブレーキ装置、支持棒、および撓性部材を備える。弾性装置は、取り付け座、弾性部材、および端部蓋を有する。取り付け座は、固定部に固定され、且つ第一端壁、第一端壁に相対している第二端壁、および第一端壁および第二端壁を貫通する取り付け溝を有する。弾性部材は、取り付け座の取り付け溝内に設けられ、一端が、取り付け座の第一端壁に当接している。端部蓋は、取り付け座の取り付け溝内に移動可能に設けられ、且つ弾性部材の他端に当接している。ブレーキ装置は、中心軸、外蓋、およびブレーキユニットを有する。中心軸は、固定部に固定されており、外蓋は中心軸に回転可能に嵌め込まれており、ブレーキユニットは、外蓋内に設けられ、ブレーキ効果を果たす。支持棒は、固定部およびブレーキ装置における外蓋の外周面に枢接されており、部材に支持効果を与える。撓性部材は、ブレーキ装置における外蓋の外周面に卷設されている。また、撓性部材は、一端がブレーキ装置における外蓋の外周面に固定されており、他端が弾性装置における取り付け座の取り付け溝を貫通して弾性装置の端部蓋に固定されている。
【０００８】
上述した構成により、支持棒は、対象物を運搬するプロセスにおいて、撓性部材は、端部蓋を引き動かすことにより、端部蓋が弾性部材を圧縮させることで、支持力を与える。対象物が、適切な高度の位置に運搬されたとき、ブレーキ装置を起動することにより、ブレーキ装置が、支持棒にブレーキ効果を与える。よって、部材の位置決めが完成される。
【０００９】
ブレーキユニットは、エレクトリックボックス、板ばね、およびエレクトリックボックスプレートを有することが好ましい。エレクトリックボックスは、中心軸に嵌め込み、且つ外蓋に固定される。板ばねは、中心軸に固定される。エレクトリックボックスプレートは、中心軸に嵌め込み、且つ板ばねのエレクトリックボックス側の面に固定されている。エレクトリックボックスが断電状態にあるとき、エレクトリックボックスプレートを吸着することにより、ブレーキ装置を制動位置に位置させる。エレクトリックボックスが通電状態にあるとき、エレクトリックボックスプレートを解放することにより、ブレーキを解放位置に位置させる。
【００１０】
支持棒は、第一杆部材、第一杆部材に平行する第二杆部材、および第一杆部材および第二杆部材の間にある第三杆部材を有することが望ましい。第一杆部材の一端は、第一枢軸により固定部に枢接し、他端は、第二枢軸により第三杆部材の一端に枢接する。第二杆部材の一端は、ブレーキ装置における外蓋の外周面に接続し、他端は、第三枢軸により第三杆部材の他端に枢接する。この他に、第三杆部材は、スイッチ台を設ける。スイッチ台に制御スイッチを設けることによりエレクトリックボックスの断電および通電をコントロールする。
【００１１】
取り付け座は、ネジ穴を有する。弾性装置は、予圧調整ブロックと予圧調整ネジをさらに有する。予圧調整ブロックは、固定部に固定し、且つ皿穴を有する。予圧調整ネジは、皿穴内に原位置で回転可能に設けており、弾性部材の予圧力を調整するのに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームを示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームのブレーキ装置を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームを示す側面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームのブレーキ装置が解放位置に位置する状態を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームのブレーキ装置が制動位置に位置する状態を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態によるブレーキ機能付き支持アームの支持棒が位置決めした後の状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本発明のブレーキ機能付き支持アーム１０は、固定部２０、弾性装置３０、ブレーキ装置４０、支持棒５０、および二つの撓性部材６０を備える。
【００１４】
固定部２０は、二つの相対している枢接部２２と載置部２４とを有する。載置部２４は、二つの枢接部２２から横方向へ延出する。
【００１５】
図２、図４、および図７に示すように、弾性装置３０は、外蓋３１、取り付け座３２、二つの弾性部材３３、および二つの端部蓋３４を有する。外蓋３１は、固定部２０における載置部２４の頂面に固定されている。取り付け座３２は、固定架２０における載置部２４の頂面に設置され、且つ外蓋３１内に隠されている。取り付け座３２は、第一端壁３２２、第一端壁３２２に相対する第二端壁３２４、および二つの第一端壁３２２と第二端壁３２４を貫通する取り付け溝３２６を有する。また、取り付け座３２の第二端壁３２４は、さらに二つの取り付け溝３２６の間にあるネジ穴３２８を形成する。各弾性部材３３は、取り付け座３２の取り付け溝３２６内に設けられ、且つその一端が、取り付け座３２の第一端壁３２２に当接されている。各端部蓋３４は、取り付け座３２の取り付け溝３２６内に設けられ、且つ弾性部材３３の他端に当接されている。この他に、弾性装置３０は、さらに予圧調整ブロック３５と予圧調整ネジ３６とを有する。予圧調整ブロック３５は、固定架２０における載置部２４の頂面に固定され、且つ皿穴３５２を有する。予圧調整ネジ３６は、皿穴３５２内に原位置で回転可能に設けられ、且つ取り付け座３２のネジ穴３２８に螺接されている。よって、予圧調整ネジ３６を回転するとき、取り付け座３２が駆動され、固定架２０に対して前後方向への相対移動が生じることにより弾性部材３３の予圧力を調整する。
【００１６】
補充説明すべきことは、取り付け座３２における取り付け溝３２６、弾性部材３３、および端部蓋３４の数目は、実際上少なくとも一つあればよいが、使用するときに二つ以上であるのが望ましい。
【００１７】
図２、図３および図５に示すように、ブレーキ装置４０は、中心軸４１、外蓋４２、およびブレーキユニット４３を備える。中心軸４１の両端は、固定架２０における枢接部２２の底端に固定されている。外蓋４２は、中心軸４１に嵌め込み、且つ中心軸４１を中心として固定架２０に対して相対枢動する。ブレーキユニット４３は、エレクトリックボックス４４を有する。エレクトリックボックス４４は、継鉄４５、コイル４６、および永久磁石４７を有する。継鉄４５は、外蓋４２に固定され、且つ中心軸４１に嵌め込まれている。コイル４６と永久磁石４７は、それぞれ継鉄４５内に設けられている。この他に、ブレーキユニット４３は、板ばね４８とエレクトリックボックスプレート４９さらに有する。板ばね４８は、中心軸４１に嵌め込まれ、固定される。エレクトリックボックスプレート４９は、中心軸４１に嵌め込まれており、且つ板ばね４８のエレクトリックボックス４４側の面に固定されている。
【００１８】
図２および図４に示すように、支持棒５０は、第一杆部材５１、第一杆部材と平行に配置された第二杆部材５２、および第一杆部材５１と第二杆部材５２の間にある第三杆部材５３を有する。第一杆部材５１の後端は、第一枢軸５４により固定架２０における枢接部２２の頂端に枢接する。第一杆部材５１の前端は、第二枢軸５５により第三杆部材５３の頂端に枢接する。第二杆部材５２の後端は、ブレーキ装置４０における外蓋４２の外周面に接続することによって、ブレーキ装置４０の外蓋４２と第二杆部材５２とを同期回転させる。第二杆部材５２の前端は、第三枢軸５６により第三杆部材５３の底端に枢接する。この他に、第三杆部材５３の頂端は、外へ横方向に延出する対象物固定部５３２を有する。対象物固定部５３２は、スイッチ台５７が覆設されている。スイッチ台５７の頂面に制御スイッチ７０が設けられている。制御スイッチ７０はエレクトリックボックス４４のコイル４６に電気的に接続し、コイル４６の断電および通電を制御するのに用いられる。
【００１９】
図２および図４に示すように、撓性部材６０は、本実施例において索条を例にする。組立するとき、二つの撓性部材６０は、ブレーキ装置４０における外蓋４２の外周面に繞設する。また、二つの撓性部材６０は、一端が固定ブロック６２に固定される。固定ブロック６２は、ブレーキ装置４０における外蓋４２の外周面に固定し、二つの撓性部材６０は、他端がそれぞれ、第一枢軸５４に嵌め込まれている従動輪６４を経由する。次いで、それぞれ取り付け座３２の取り付け溝３２６を貫通して、端部蓋３４に固定される。
【００２０】
対象物を運搬しはじめる前に、まず、制御スイッチ７０を押すことによりエレクトリックボックス４４のコイル４６を通電させる。この状況下で、コイル４６が発生された逆磁力は、永久磁石４７の磁力と相互に相殺するとともに、継鉄４５とエレクトリックボックスプレート４９の間の吸引力も消失する。この時のブレーキ装置４０は、解放位置Ｐ１にあり、図５に示すように、次いで支持棒５０が枢動されることにより対象物の運搬が行われる。運搬プロセスにおいて、撓性部材６０は、ブレーキ装置４０における外蓋４２の回転により、それと接続している端部蓋３４を引き動かす。次いで、端部蓋３４は、弾性部材３３を圧縮しはじめ、弾性部材３３が支持棒５０の作動に対して安定な支持効果を果たさせる。支持棒５０が、対象物を適切な高度の位置に運搬されたとき、再び制御スイッチ７０を押すことによりエレクトリックボックス４４におけるコイル４６を断電状態に呈する。この状況下において、継鉄４５は、永久磁石４７の磁力によりエレクトリックボックスプレート４９を吸着することで、ブレーキ装置４０を制動位置Ｐ２に切り替える。図６および図７に示すように、ブレーキ装置４０の外蓋４２は、継続して回転することができず、支持棒５０は、ブレーキ装置４０によりブレーキ効果が得られ、部材の位置決めが完成される。
【００２１】
上述したように、本発明のブレーキ機能付き支持アーム１０は、弾性部材３３により重力に抵抗する弾性作用力が発生することで、支持棒５０が安定的に対象物を運搬させる。並びに、運搬プロセスにおいて、実際の必要に応じて、制御スイッチ７０によりブレーキ装置４０を起動することができる。よって、ブレーキ装置４０が、支持棒５０にブレーキ効果を果たすことで、対象物を予定した位置に固定される。よって、操作の利便性を高める目的を実現することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  ブレーキ機能付き支持アーム
２０  固定部
２２  枢接部
２４  載置部
３０  弾性装置
３１  外蓋
３２  取り付け座
３２２  第一端壁
３２４  第二端壁
３２６  取り付け溝
３２８  ネジ穴
３３  弾性部材
３４  端部蓋
３５  予圧調整ブロック
３５２  皿穴
３６  予圧調整ネジ
４０  ブレーキ装置
４１  中心軸
４２  外蓋
４３  ブレーキユニット
４４  エレクトリックボックス
４５  継鉄
４６  コイル
４７  永久磁石
４８  板ばね
４９  エレクトリックボックスのプレート
５０  支持棒
５１  第一杆部材
５２  第二杆部材
５３  第三杆部材
５３２  対象物固定部
５４  第一枢軸
５５  第二枢軸
５６  第三枢軸
５７  スイッチ台
６０  撓性部材
６２  固定ブロック
６４  従動輪
７０  制御スイッチ
Ｐ１  解放位置
Ｐ２  制動位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005878567.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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