(57)【要約】【課題】小型化を図ることができる工具支持装置を提供すること。【解決手段】支柱部１０３に設けられたラック歯１１９と、工具保持部１０５に設けられ、所定の巻き締め量まで巻き締められたぜんまいばね１５７と、ぜんまいばね１５７の内径側端部と係合可能に配置された軸部材１５９と、軸部材１５９に設けられ、ラック歯１１９と噛み合うピニオン１６７とを備え、ぜんまいばね１５７が、ぜんまいばね１５７の弾性力により、ぜんまいばね１５７が弾性復帰する方向に軸部材１５９を回転させる力を出力している弾性力発生部１５３と、を備え、工具保持部１０５は、ラック歯１１９とピニオン１６７とを介して上下方向に移動可能に支柱部１０３に連結されるとともに、ぜんまいばね１５７が弾性復帰する方向に軸部材１５９を回転させる力により、ラック歯１１９とピニオン１６７とを介して上方への力が加わっている工具支持装置。【選択図】図１
2018202496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱部と、
工具が保持された工具保持部と、
前記支柱部と前記工具保持部との何れか一方に設けられたラック歯と、
前記支柱部と前記工具保持部との何れか他方に設けられ、所定の巻き締め量まで巻き締められたぜんまいばねと、前記ぜんまいばねの内径側端部と係合可能に配置された軸部材と、前記軸部材に設けられ、前記ラック歯と噛み合うピニオンとを備え、前記ぜんまいばねが、前記ぜんまいばねの弾性力により、前記ぜんまいばねが弾性復帰する方向に前記軸部材を回転させる第１の力を出力している弾性力発生部と、を備え、
前記工具保持部は、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して上下方向に移動可能に前記支柱部に連結されるとともに、前記第１の力により、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して上方への力が加わっていることを特徴とする工具支持装置。
【請求項２】
前記軸部材には、前記工具保持部の重量による下方への荷重により、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して、前記ぜんまいばねが巻き締められる方向に前記軸部材を回転させる第２の力が加わっていることを特徴とする請求項１に記載の工具支持装置。
【請求項３】
前記第１の力の大きさと前記第２の力の大きさとは、均衡していることを特徴とする請求項２に記載の工具支持装置。
【請求項４】
前記第１の力は、前記工具保持部が前記支柱部に対する上下方向の何れの位置においても、略同じ大きさであることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の工具支持装置。
【請求項５】
前記工具保持部は、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して前記支柱部に連結され、前記支柱部と直交する方向に延在する第１アーム部と、前記第１アーム部に設けられ、前記第１アーム部から上方または下方に延在する第２アーム部と、前記第２アーム部に、前記第２アーム部の端部を中心に回転可能に連結され、工具取り付け部を有する第３アーム部とを備えていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の工具支持装置。
【請求項６】
前記第１アーム部は、直線状の案内レールと、前記案内レールに嵌装されたスライダとを備えた直動案内装置を有し、前記第２アーム部は、前記スライダに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の工具支持装置。
【請求項７】
前記第１アーム部には第２のラック歯が形成され、
前記工具保持部は、所定の巻き締め量まで巻き締められた第２のぜんまいばねと、前記第２のぜんまいばねの内径側端部と係合可能に配置された第２の軸部材と、前記第２の軸部材に設けられ、前記第２のラック歯と噛み合う第２のピニオンとを備え、前記第２のぜんまいばねが、前記第２のぜんまいばねの弾性力により、前記第２のぜんまいばねが弾性復帰する方向に前記第２の軸部材を回転させる力を出力している第２の弾性力発生部と、を備え、
前記第１アーム部は、前記第２のラック歯と前記第２のピニオンとを介して、前記支柱部と直交する方向に移動可能に、前記第２の弾性力発生部に支持されるとともに、前記第２のぜんまいばねが弾性復帰する方向に前記第２の軸部材を回転させる力により、前記第２のラック歯と前記第２のピニオンとを介して前記第１アーム部の軸方向一方側への力が加わっていることを特徴とする請求項５に記載の工具支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具支持装置に関し、特に電動ドライバやナットランナーのように重量のある工具を作業者が作業位置に自在に移動し、或いは作業位置から退避させ、作業者が工具から手を離しても、移動後の位置に工具が保持される工具支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、組み立て工場等の製造現場等において、床あるいは作業台に据え付けられ、電動ドライバ等の工具を支持するための支持装置が用いられている（特許文献１参照）。
特許文献１に記載の工具支持装置は、電動ドライバ等の工具が取り付けられたアームを、スプリングバランサーが発生する張力を用いて支柱の最上部から懸垂することによって、工具およびアームの重量を相殺している。これにより、作業者は工具をアームと共に僅かな力で上下方向に移動させることができる。さらに、工具を所望の高さ位置で停止させ、工具から手を離しても工具はその位置に保持されるので、特許文献１の工具支持装置によれば作業者の作業負担を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の工具支持装置は、支柱部の頂部に重量の大きなスプリングバランサーが取り付けられているので、支柱にはアーム取り付け側に傾く方向の力が大きく加わる構造となっている。そのため、特許文献１の工具支持装置は、支柱の剛性を確保するために、支柱を太く、大型のものとしている。しかし、このような支柱を用いると、工具支持装置が大型化し、工具支持装置を設置するための広いスペースが必要となる。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることができる工具支持装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る工具支持装置は、
支柱部と、工具が保持された工具保持部と、前記支柱部と前記工具保持部との何れか一方に設けられたラック歯と、前記支柱部と前記工具保持部との何れか他方に設けられ、所定の巻き締め量まで巻き締められたぜんまいばねと、前記ぜんまいばねの内径側端部と係合可能に配置された軸部材と、前記軸部材に設けられ、前記ラック歯と噛み合うピニオンとを備え、前記ぜんまいばねが、前記ぜんまいばねの弾性力により、前記ぜんまいばねが弾性復帰する方向に前記軸部材を回転させる第１の力を出力している弾性力発生部と、を備え、前記工具保持部は、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して上下方向に移動可能に前記支柱部に連結されるとともに、前記第１の力により、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して上方への力が加わっていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様は、前記軸部材には、前記工具保持部の重量による下方への荷重により、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して、前記ぜんまいばねが巻き締められる方向に前記軸部材を回転させる第２の力が加わっていることを特徴とする工具支持装置である。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様は、前記第１の力の大きさと前記第２の力の大きさとは、均衡していることを特徴とする工具支持装置である。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様は、前記第１の力は、前記工具保持部が前記支柱部に対する上下方向の何れの位置においても、略同じ大きさであることを特徴とする工具支持装置である。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様は、前記工具保持部は、前記ラック歯と前記ピニオンとを介して前記支柱部に連結され、前記支柱部と直交する方向に延在する第１アーム部と、前記第１アーム部に設けられ、前記第１アーム部から上方または下方に延在する第２アーム部と、前記第２アーム部に、前記第２アーム部の端部を中心に回転可能に連結され、工具取り付け部を有する第３アーム部とを備えていることを特徴とする工具支持装置である。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様は、前記第１アーム部は、直線状の案内レールと、前記案内レールに嵌装されたスライダとを備えた直動案内装置を有し、前記第２アーム部は、前記スライダに設けられていることを特徴とする工具支持装置である。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様は、前記第１アーム部には第２のラック歯が形成され、前記工具保持部は、所定の巻き締め量まで巻き締められた第２のぜんまいばねと、前記第２のぜんまいばねの内径側端部と係合可能に配置された第２の軸部材と、前記第２の軸部材に設けられ、前記第２のラック歯と噛み合う第２のピニオンとを備え、前記第２のぜんまいばねが、前記第２のぜんまいばねの弾性力により、前記第２のぜんまいばねが弾性復帰する方向に前記第２の軸部材を回転させる力を出力している第２の弾性力発生部と、を備え、前記第１アーム部は、前記第２のラック歯と前記第２のピニオンとを介して、前記支柱部と直交する方向に移動可能に、前記第２の弾性力発生部に支持されるとともに、前記第２のぜんまいばねが弾性復帰する方向に前記第２の軸部材を回転させる力により、前記第２のラック歯と前記第２のピニオンとを介して前記第１アーム部の軸方向一方側への力が加わっていることを特徴とする工具支持装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化を図ることができる工具支持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１実施形態に係る工具支持装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ方向矢視図であり、弾性力発生装置を右方側から見た拡大側面図である。
【図３】図３は、図２のＢ方向矢視図であり、弾性力発生装置の拡大背面図である。
【図４】図４は、図３のＤ方向矢視図であり、弾性力発生装置を左方側から見た拡大側面図である。
【図５】図５は、図２のＣ方向矢視図であり、弾性力発生装置の拡大正面図である。
【図６】図６は、図３のＥ方向矢視図であり、弾性力発生装置の拡大底面図である。
【図７】図７は、図３のＦ方向矢視図であり、弾性力発生装置の拡大平面図である。
【図８】図８は、図３のＧ−Ｇ線の矢視断面図である。
【図９】図９は、図７のＨ−Ｈ線の矢視断面図である。
【図１０】図１０は、図７のＩ−Ｉ線の矢視断面図である。
【図１１】図１１は第２実施形態に係る工具支持装置の外観を示す斜視図である。
【図１２】図１２は第３実施形態に係る工具支持装置の外観を示す斜視図である。
【図１３】図１３は第４実施形態に係る工具支持装置の外観を示す斜視図である。
【図１４】図１４は第５実施形態に係る工具支持装置の外観を示す斜視図である。
【図１５】図１５は第１実施形態の変形例に係る工具支持装置の外観を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、変形例に係る軸部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１実施形態に係る工具支持装置１０１の外観を示す斜視図である。
まず、説明の便宜上、図１を用いて本実施形態に係る工具支持装置１０１の方向を定義する。本実施形態において、工具支持装置１０１の支柱部１０３が延在する方向を垂直方向または上下方向とし、図１の矢印Ｙ１の方向を上方向とし、矢印Ｙ２の方向を下方向とする。また、支柱部１０３と直交する方向を水平方向とする。水平方向のうち、直線状の第１アーム部１２１と直交する方向を前後方向とし、図１の矢印Ｘ１の方向を工具支持装置１０１の前方側または正面側とし、矢印Ｘ２の方向を工具支持装置１０１の後方側または背面側とする。また、工具支持装置１０１を正面側から見て第１アーム部１２１が延在する方向を左右方向とし、図１の矢印Ｚ１の方向を左右方向の一方側または右方向とし、矢印Ｚ２の方向を左右方向の他方側または左方向とする。これらの方向は、第２実施形態以降の説明において同様とし、適宜図示する。
【００１６】
本実施形態に係る工具支持装置１０１は、図１に示すように、床あるいは作業台等に垂直に固定される支柱部１０３と、工具１０４が取り付けられ、支柱部１０３に上下方向に移動可能に連結された工具保持部１０５とを備えている。
【００１７】
支柱部１０３は、床あるいは作業台等に固定されるベース部１０７と、それぞれベース部１０７に下方端が固定され、ベース部１０７に直立して設けられた第１の支柱１０９と第２の支柱１１１とを備えている。第１の支柱１０９と第２の支柱１１１とは左右方向に並んで配置されている。第１の支柱１０９と第２の支柱１１１とは同等の高さを有し、それぞれの上端部同士が板状の連結部材１１３によって連結されている。
【００１８】
第１の支柱１０９は円柱形状または円筒形状に形成されている。第２の支柱１１１は、径の異なる２つの円柱形状部または円筒形状部を上下に一体に組み合わせた形状である。具体的には、第２の支柱１１１は、中央部から下側の略半分の部分である大径部１１５と、大径部１１５よりも上側部分であって、大径部１１５よりも外径の小さい小径部１１７とから構成されている。大径部１１５の外径寸法は、第１の支柱１０９の外径寸法と同等である。小径部１１７には、右方側の外周面に上下方向に亘ってラック歯１１９が形成されている。この構成により、小径部１１７はラック軸を構成している。すなわち、第２の支柱１１１は、ラック軸を有している。
【００１９】
工具保持部１０５は、支柱部１０３に連結され、左右方向に直線状に延在する第１アーム部１２１と、第１アーム部１２１に設けられ、下方に延在する第２アーム部１２３と、第２アーム部１２３に連結され、水平方向に延在する第３アーム部１２５とを備えている。
【００２０】
第１アーム部１２１は、左右方向に延在して配置された板状部材１２７と、板状部材１２７に取り付けられた直動案内装置１２９とを備えている。板状部材１２７は、一方側の面を工具支持装置１０１の正面側に向け、他方側の面を工具支持装置１０１の背面側に向けて配置されている。
【００２１】
直動案内装置１２９は、左右方向に直線状に延在する案内レール１３１と、図示しない多数のボールを介して案内レール１３１に嵌装された直方体状のスライダ１３３とから構成されている。スライダ１３３は、案内レール１３１の軸方向すなわち工具支持装置１０１の左右方向に移動自在に嵌装されている。案内レール１３１は板状部材１２７の正面側の面に固定され、板状部材１２７の左右方向長さに亘って延在している。従ってスライダ１３３は、案内レール１３１に沿って、第１アーム部１２１の両端部間を滑らかに移動可能である。案内レール１３１の両端部には、案内レール１３１からスライダ１３３が脱落することを防止するためのストッパ機構（図示省略）が設けられている。なお、本実施形態で用いている直動案内装置１２９は公知のものなので、構成の詳細な説明および図示は省略する。
【００２２】
板状部材の右方側端部には、支柱部１０３に対する第１アーム部１２１の上下方向移動をガイドするためのガイド部１３５が設けられている。ガイド部１３５は、板状部材１２７の後方側の面から後方側に突出して形成された突出部である。ガイド部１３５には、第１の支柱１０９の外径寸法よりも大きな径を有する貫通孔１３７が上下方向に貫通して形成されている。貫通孔１３７には第１の支柱１０９が貫通している。この構成により、第１アーム部１２１は支柱部１０３に沿って上下方向に移動可能となっている。第１アーム部１２１と支柱部１０３との連結構造については後述する。
【００２３】
第２アーム部１２３はスライダ１３３に設けられている。従って第２アーム部１２３は、第１アーム部１２１の両端部間を滑らかに移動可能である。第２アーム部１２３は、スライダ１３３の正面側部分から下方に延在している。第２アーム部１２３の下端部には、正面方向に突出する突出部１３９が形成され、突出部１３９には上下方向に貫通する貫通孔１４１が形成されている。貫通孔１４１には、第２アーム部１２３と第３アーム部１２５とをピン連結するためのピン（図示省略）が挿通されている。ピンは下方側端部が貫通孔１４１よりも下方に突出し、この突出しているピンの部分に第３アーム部１２５の軸方向一方側端部がピン連結している。この構成により、第３アーム部１２５は、ピンを中心に、水平方向の面内を周方向に滑らかに回転可能となっている。
【００２４】
第３アーム部１２５の軸方向他方側端部には、工具取り付け部１４５が設けられている。工具取り付け部１４５は２つのＵ字形状部で構成されている。第１のＵ字形状部１４７は、第３アーム部１２５の他方端部分に形成され、第３アーム部１２５の軸方向他方側に開放するＵ字形状部である。第２のＵ字形状部１４９は、第３アーム部１２５とは別体に構成され、開放側が第１のＵ字形状部１４７と対向するように配置されたＵ字形状部材である。第１のＵ字形状部１４７と第２のＵ字形状部１４９とは一対の図示しないボルトで結合されている。
【００２５】
工具１０４は、開放側が互いに対向する第１のＵ字形状部１４７と第２のＵ字形状部１４９とに挟持されることにより、第３アーム部１２５に固定される。これにより、工具１０４は工具保持部１０５に保持される。本実施形態においては、工具保持部１０５は工具１０４の例として電動ドライバを保持している。なお、工具取り付け部１４５は、第１のＵ字形状部１４７と第２のＵ字形状部１４９とをヒンジで連結して開閉可能とし、第１のＵ字形状部１４７と第２のＵ字形状部１４９とが閉じた状態で第１のＵ字形状部１４７と第２のＵ字形状部１４９とをボルト（図示省略）で固定するようにしても良い。また、工具取り付け部１４５は、２つのＵ字形状部１４７、１４９によって工具１０４を挟持する構成に限定されず、適宜変更が可能である。
【００２６】
第１アーム部１２１の板状部材１２７の背面には、ガイド部１３５の左方側に隣接して弾性力発生装置１５３が固定されている。弾性力発生装置１５３は、後述するように、第２の支柱１１１の小径部１１７に係合している。以下、弾性力発生装置１５３の構成について説明する。
【００２７】
図２は、図１のＡ方向矢視図であり、弾性力発生装置１５３を右方側から見た拡大側面図であり、弾性力発生装置１５３と第２の支柱１１１の小径部１１７とが係合している状態を示している。
図３は、図２のＢ方向矢視図であり、弾性力発生装置１５３の拡大背面図である。
図４は、図３のＤ方向矢視図であり、弾性力発生装置１５３を左方側から見た拡大側面図である。
図５は、図２のＣ方向矢視図であり、弾性力発生装置１５３の拡大正面図である。
図６は、図３のＥ方向矢視図であり、弾性力発生装置１５３の拡大底面図である。
図７は、図３のＦ方向矢視図であり、弾性力発生装置１５３の拡大平面図である。
図８は、図３のＧ−Ｇ線の矢視断面図である。
図９は、図７のＨ−Ｈ線の矢視断面図である。
図１０は、図７のＩ−Ｉ線の矢視断面図である。
【００２８】
弾性力発生装置１５３は、図２、図８、および図９に示すように、直方体状のケーシング１５５と、ケーシング１５５に収容されたぜんまいばね１５７と、ぜんまいばね１５７の中心部に配置された軸部材１５９とを備えている。軸部材１５９は工具支持装置１０１の前後方向に延在し、ケーシング１５５の前方側壁部１６１および後方側壁部１６３にそれぞれ設けられた転がり軸受１６５によって回転可能に支持されている。この構成により、軸部材１５９はケーシング１５５に対して相対回転可能となっている。
【００２９】
軸部材１５９は、外力を受けて回転することによってケーシング１５５に収容されたぜんまいばね１５７を巻き締めて弾性変形させ、また、巻き締められて弾性変形したぜんまいばね１５７の弾性復帰によって駆動力すなわちトルクを出力する。つまり弾性力発生装置１５３は、ぜんまいばね１５７の弾性変形および弾性復帰によって生じる弾性力を、軸部材１５９を回転させるトルクとして出力する。
【００３０】
軸部材１５９の前方側端部はケーシング１５５の正面側壁部１６１よりも前方に突出している。軸部材１５９の前方側端部にはピニオン１６７が設けられている。図１０に示すように、ピニオン１６７は第２の支柱１１１のラック歯１１９と噛み合っている。このように、第２の支柱１１１の小径部１１７と弾性力発生装置１５３の軸部材１５９とは、ラックアンドピニオン機構を介して連結している。すなわち、第１アーム部１２１と支柱部１０３とは、ラックアンドピニオン機構を介して連結している。
【００３１】
軸部材１５９の前方側端部は、ケーシング１５５の正面側端部に取り付けられたカバー部１６９によって覆われている。カバー部１６９はケーシング１５５の直方体形状と連続する直方体状に形成され、前方側端部が板状部材１２７の背面に固定されている。このように、弾性力発生装置１５３は、軸部材１５９の前方側端部を覆うカバー部１６９を有し、カバー部１６９が板状部材１２７に固定されることにより、第１アーム部１２１に固定されている。すなわち、弾性力発生装置１５３は工具保持部１０５に設けられている。
【００３２】
図８、図１０に示すように、カバー部１６９は、軸部材１５９のピニオン１６７と第２の支柱１１１のラック歯１１９との噛み合い部を覆っている。図６、図７、図１０に示すように、カバー部１６９には上下方向に貫通する貫通孔１７１が形成され、貫通孔１７１には第２の支柱１１１の小径部１１７が貫通している。貫通孔１７１の上側開口部および下側開口部には、それぞれカラー１１８が嵌合されている。この構成により、カバー部１６９のカラー１１８は、支柱部１０３に対する第１アーム部１２１の上下方向移動を、ガイド部１３５とともにガイドしている。
【００３３】
カラー１１８の径は、第２の支柱１１１の小径部１１７の径よりも大きく、大径部１１５の径よりも小さい。このため、第１アーム部１２１が第２の支柱１１１の小径部１１７の下方端まで移動すると大径部１１５の上端面にカバー部１６９が接触し、第１アーム部１２１が第２の支柱１１１の小径部１１７の上方端まで移動するとカバー部１６９が連結部材１１３に接触する。このように、カバー部１６９は、第１アーム部１２１の上下方向の移動範囲を規定している。
【００３４】
図９に示すように、ぜんまいばね１５７は、ケーシング１５５の内側で軸部材１５９の周囲に収容されている。ケーシング１５５は、ぜんまいばね１５７の径方向外側に、ぜんまいばね１５７を周方向に囲む周壁１７３を有している。
【００３５】
ぜんまいばね１５７の径方向外側の端部は、径方向外側に屈曲し、径方向外側へ突出した第１の凸部１７５を形成して内側に折り込まれている。周壁１７３の径方向内側には、径方向外側に凹んだ凹部１７７が、周方向に等間隔に６つ形成されている。６つの凹部１７７のうちの１つに、ぜんまいばねの第１の凸部１７５が嵌り込み、係合している。なお、第１の凸部１７５は、上記のようにぜんまいばね１５７の端部を変形させて形成しても良いし、ぜんまいばね１５７とは別体に形成された部材を取り付けても良い。
【００３６】
図９に示すように、軸部材１５９には、外周側部分を切り欠いた切り欠き部１７９が形成されている。切り欠き部１７９は、軸部材１５９の軸方向に延在し、少なくともぜんまいばね１５７の幅寸法よりも長く形成されている。軸部材１５９の軸方向すなわち工具支持装置１０１の前後方向から見た切り欠き部１７９の断面形状は、Ｌ字形状に形成されている。つまり、切り欠き部１７９は、Ｌ字形状の断面のうち、長い方の直線を断面形状とする第１の面１８１と、Ｌ字形状の断面のうち、短い方の直線を断面形状とする第２の面１８３との２つの面からなる。
【００３７】
ぜんまいばね１５７の径方向内側の端部は、径方向内側に屈曲し、径方向内側へ突出した第２の凸部１８５を形成している。軸部材１５７の切り欠き部１７９には、ぜんまいばね１５７の第２の凸部１８５が係合可能となっている。ぜんまいばね１５７は、軸部材１５９を一方向（図９において反時計方向。以下同様とする。）に回転させると、第２の凸部１８５が切り欠き部１７９の第２の面１８３に引っ掛かって係合する向きに、軸部材１５９の周囲に配置されている。したがって、軸部材１５９を一方向に回転させると、ぜんまいばね１５７は径方向内側の第２の凸部１８５が切り欠き部１７９の第２の面１８３に係合して軸部材１５９と共に一方向に回転する。ぜんまいばね１５７の径方向外側の第１の凸部１７５は周壁１７３の凹部１７７の一つに係合しているので、ぜんまいばね１５７は回転方向に関して固定されている。このため、ぜんまいばね１５７は、軸部材１５９の一方向への回転に従って巻き締められ、弾性変形する。
【００３８】
また、弾性力発生装置１５３は、ぜんまいばね１５７が過剰に巻き締められた場合であっても、第１の凸部１７５が凹部１７７から外れることにより、ぜんまいばね１５７が破損することを防止している。
【００３９】
具体的には、ぜんまいばね１５７を巻き締めてゆくと、第１の凸部１７５と、第１の凸部１７５の径方向内側のぜんまいばね１５７の部分との間の周方向間隔が大きくなってゆく。ぜんまいばね１５７が所定の回転数、すなわち所定の巻き締め量まで巻き締められ、第１の凸部１７５が所定の力で周方向に引っ張られると、第１の凸部１７５は凹部１７７の傾斜面を滑って径方向内側に移動し、凹部１７７との係合から開放され、ぜんまいばね１５７の回転方向の固定を解除する。その後第１の凸部１７５は、ぜんまいばね１５７の付勢により周方向に移動し、周方向で隣に位置する凹部１７７に嵌り込んで凹部１７７と係合し、再びぜんまいばね１５７の回転を阻止する。その後も、軸部材１５９が巻き締め方向に回転を続けると、同様の動きを繰り返す。
【００４０】
一方、ぜんまいばね１５７が巻き締められていない状態から軸部材１５９を他方向（図９において時計方向。以下同様とする。）に回転させると、ぜんまいばね１５７の径方向内側の第２の凸部１８５は切り欠き部１７９の第２の面１８３から離間する方向に第１の面１８１を摺動し、切り欠き部１７９に係合することなく切り欠き部１７９から外れて軸部材１５９の外周面へ移動する。軸部材１５９をさらに他方向に回転させると、ぜんまいばね１５７の第２の凸部１８５は軸部材１５９の外周面上を移動し、切り欠き部１７９の第２の面１８３側から切り欠き部１７９に落ち込む。しかし第２の凸部１８５は切り欠き部１７９に係合せずに切り欠き部１７９の第１の面１８１を摺動し、再び切り欠き部１７９から外れて軸部材１５９の外周面へ移動する。このように、軸部材１５９は、他方向には空転するようになっている。
【００４１】
以上の構成により、弾性力発生装置１５３は、外力によって軸部材１５９を一方向へ回転させることによりぜんまいばね１５７を弾性変形させ、ぜんまいばね１５７にエネルギーを一時的に蓄える。このエネルギーは、ぜんまいばね１５７が弾性復帰しようとする弾性力である。そして弾性変形したぜんまいばね１５７が弾性復帰することによって、蓄えたエネルギーすなわち弾性力を、軸部材１５９を他方向へ回転させる力として出力することができる。具体的には、ぜんまいばね１５７が弾性復帰する際、ぜんまいばね１５７の第２の凸部１８５が切り欠き部１７９に係合し、ぜんまいばね１５７の弾性力によって切り欠き部１７９の第２の面１８３を他方向へ押すことにより、軸部材１５９に他方向へ回転する力が加わる。その結果軸部材１５９が他方向へ回転し、トルクが出力される。
【００４２】
本実施形態の工具支持装置１０１は、第１アーム部１２１を上下方向に移動させると、第１アーム部１２１と共に弾性力発生装置１５３が上下方向に移動し、第１アーム部１２１の移動に対応して、第２の支柱１１１のラック歯１１９と噛み合っているピニオン１６７が回転する。ピニオン１６７が回転すると、ピニオン１６７と共に弾性力発生装置１５３の軸部材１５９が回転する。本実施形態においては、第１アーム部１２１を下方向に移動させると、軸部材１５９は一方向に回転する。すなわち軸部材１５９は弾性力発生装置１５３のぜんまいばね１５７が巻き締められる方向に回転する。一方、第１アーム部１２１を上方に移動させると、軸部材１５９は他方向、すなわち巻き締められたぜんまいばね１５７が弾性復帰する方向に回転する。
【００４３】
本実施形態の工具支持装置１０１は、巻き締められたぜんまいばね１５７の弾性力を用いて、工具保持部１０５に保持された工具１０４の重量を相殺している。すなわち、工具支持装置１０１は、工具１０４が上下方向に関して所望の位置で停止状態を保持するように、工具１０４の重量とぜんまいばね１５７の弾性力とを上下方向にバランスを取り、均衡するようにしている。
【００４４】
本実施形態においては、工具取り付け部１４５に保持された工具１０４は、第１アーム部１２１、第２アーム部１２３および第３アーム部１２５と共に上下方向に移動する。すなわち工具１０４は工具保持部１０５と共に上下方向に移動する。したがって、工具１０４を上下方向に関して所望の位置で停止させるためには、弾性力発生装置１５３は、工具保持部１０５と、工具保持部１０５に保持された工具１０４との合計重量、つまり支柱部１０３に対して移動可能な全ての部材の合計重量（以後、当該合計重量のことを「工具１０４等の合計重量」という。）を上方に向けて相殺する必要がある。そのために、弾性力発生装置１５３のぜんまいばね１５７は、工具１０４等の合計重量の荷重が掛かっている状態において、工具保持部１０５が上下方向に関して停止する大きさのトルクを発生するように、所定の巻き締め量まで巻き締められた状態で弾性力発生装置１５３のケーシング１５５内に配置されている。
【００４５】
工具１０４等の合計重量によって、工具１０４および工具保持部１０５が下方に移動しようとすると、第２の支柱１１１のラック歯１１９と噛み合っている弾性力発生装置１５３のピニオン１６７には、工具１０４等の合計重量による下方への荷重により、軸部材１５９を一方向に回転させる力、すなわちぜんまいばね１５７が弾性変形して巻き締められる方向に軸部材１５９を回転させる力が加わる。ここで、ぜんまいばね１５７は、上述したように所定の巻き締め量まで巻き締められている状態である。本実施形態においては、ぜんまいばね１５７は、工具１０４等の合計重量による荷重によってぜんまいばね１５７が巻き締められる力と同じ大きさのトルクを発生するように巻き締められた状態で、弾性力発生装置１５３に配置されている。これにより、ぜんまいばね１５３は、弾性力により、軸部材１５９を他方向に回転させる力を出力している。軸部材１５９を他方向に回転させる力は、ピニオン１６７とラック歯１１９との噛み合いによって、工具１０４および工具保持部１０５を上方に押し上げる力であり、その力の大きさは、工具１０４等の合計重量によってぜんまいばね１５７が巻き締められる方向に軸部材１５９を回転させる力と均衡している。その結果、軸部材１５９は回転せず、工具１０４を保持した工具保持部１０５は上下方向に関して停止状態となる。
【００４６】
さらに、本実施形態のぜんまいばね１５７は、第１アーム部１２１が第２の支柱１１１の小径部１１７の上端から下端までのどの高さ位置にあっても、工具１０４等の合計重量による荷重の大きさと略同じ大きさの弾性力を発生するように構成されている。言い換えると、本実施形態のぜんまいばね１５７は、第１アーム部１２１が第２の支柱１１１の小径部１１７の上端に位置しているときのぜんまいばね１５７の巻き締め量によって発生するトルクと、第１アーム部１２１が小径部１１７の下端に位置しているときのぜんまいばね１５７の巻き締め量によって発生するトルクとが、略同じ大きさとなるように構成されている。この構成により、本実施形態の工具支持装置１０１は、工具１０４を保持した状態の工具保持部１０５を小さな力で上下方向に移動させることができるとともに、作業者が工具１０４から手を離しても、移動後の所望の高さ位置に工具１０４を保持することができる。その結果、本実施形態の工具支持装置１０１は、作業者の作業負担を軽減することができる。
【００４７】
このように、本実施形態の工具支持装置１０１によれば、作業者は工具１０４を上下方向に関しては弾性力発生装置１５３によって小さな力で移動させることができると共に所望の高さ位置に保持することができ、左右方向に関しては直動案内装置１２９によって滑らかに移動させることができる。そして工具保持部１０５の第３アーム１２５部の水平面内への回動により工具１０４を所望の位置に移動させることができる。例えば、作業者は、作業をし易い位置に僅かな力で工具１０４を移動させることができ、作業をしない間は工具１０４を退避させ、退避させた位置で工具１０４から手を離せば、その位置に工具１０４をそのまま保持しておくことができる。
【００４８】
なお、本実施形態の工具支持装置１０１は、ぜんまいばね１５７の軸部材１５９を回転させることによってぜんまいばね１５７の巻き締め量を変化させ、弾性力発生装置１５３が発生するトルクの大きさを調整することができる。この構成により、様々な重さの工具に対応することができる。
【００４９】
ここで、本実施形態の工具支持装置１０１は、支柱部１０３の頂部にスプリングバランサーのような重量のある装置或いは部材を有していない。そのため、従来の工具支持装置と比較して、支柱部１０３に掛かる第１アーム部１２１取り付け側に傾く方向の力が小さくなるので、従来よりも支柱部１０３を細く構成することができる。その結果、工具支持装置１０１の小型化を図ることができる。工具支持装置１０１が小型化すれば、工具支持装置１０１の設置スペースを小さくすることができ、床あるいは作業台等のスペースを有効に利用することができる。さらに、小型化により、工具支持装置１０１の製造コストの上昇を抑制することができる。
【００５０】
また、従来の工具支持装置においては、支柱部の最上部にスプリングバランサーが取り付けられていたため、作業者の目の高さとほぼ同じ高さ位置にスプリングバランサーが位置することがあった。スプリングバランサーの位置は、作業者が工具を用いて作業をする状況であっても、作業位置から工具を退避させて工具を用いていない状況であっても変わらない。このため、スプリングバランサーが作業者の所定方向の視界を遮ってしまい、作業者が周囲の状況を充分に確認することができない虞がある。
【００５１】
これに対し、本実施形態の工具支持装置１０１は、支柱部１０３の上部には細い径の第１および第２の支柱１０９、１１１と、小型で薄い形状の連結部１１３材があるのみである。従って、作業者の視界を遮る構造物が少なく、作業者が周囲の状況を確認し易い構成となっている。
【００５２】
また、従来の工具支持装置は、スプリングバランサーのワイヤーが外部に露出していたので、工具を移動させる際、作業者の衣服等が誤ってワイヤーに巻き込まれてしまう虞があった。これに対し、本実施形態の工具支持装置１０１はワイヤーを用いていないので、作業者の衣服等がワイヤーに巻き込まれてしまうことがない。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、小型化を図ることができると共に、安全面でも優れた効果を発揮することができる工具支持装置１０１を実現することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図１１は第２実施形態に係る工具支持装置２０１の外観を示す斜視図である。
第２実施形態に係る工具支持装置は、第１実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態の説明に用いた参照符号の百の位を「２」に変更した参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５５】
本実施形態に係る工具支持装置２０１は、第１実施形態と同様に、床あるいは作業台等に垂直に固定される支柱部２０３と、工具２０４が取り付けられ、支柱部２０３に上下方向に移動可能に連結された工具保持部２０５とを備えている。
【００５６】
本実施形態においては、支柱部２０３の第１の支柱２０９および第２の支柱２１１は、それぞれ円筒形状に形成されている。第１の支柱２０９の内径側には、円柱状の第１の棒状部材２１０が上下方向に移動可能に挿通している。第１の棒状部材２１０は、第１の支柱２０９と同等の長さを有している。第２の支柱２１１の内径側には、円柱状の第２の棒状部材２１２が上下方向に移動可能に挿通している。第２の棒状部材２１２は、第２の支柱２１１と同等の長さを有している。このような構成により、本実施形態の工具支持装置２０１は、高さが変化する構成である。第２の棒状部材２１２には、上下方向に亘ってラック歯２１９が形成されている。すなわち第２の棒状部材２１２はラック軸を構成している。
【００５７】
第１の棒状部材２１０と第２の棒状部材２１２とは、それぞれの上端部同士が板状の連結部材２１４によって連結されている。連結部材２１４は、一方側の面を工具支持装置２０１の正面側に向け、他方側の面を工具支持装置２０１の背面側に向けて配置されている。連結部材２１４の一方側の面すなわち前方側の面には、左右方向に延在する板状の第１アーム部２２１が取り付けられている。したがって、第１アーム部２２１と第１の棒状部材２１０と第２の棒状部材２１２とは、一体に上下方向に移動する。このように、本実施形態は、工具保持部２０５にラック軸およびラック歯２１９が設けられている。
【００５８】
第１アーム部２２１には、上下方向に離隔して設けられ、上下で１対をなす２つのボルト孔２１６、２１６が、左右方向に等間隔に７対形成されている。連結部材２１４の前方側の面には、上下方向に離隔して形成され、上下で１対をなす２つのボルト孔（図示省略）が、左右方向に所定間隔を介して２対形成されている。すなわち、連結部材２１４の前方側の面には、４つのボルト孔（図示省略）が形成されている。これら連結部材２１４の４つのボルト孔は、第１アーム部２２１の隣り合う任意の２つの対の４つのボルト孔２１６の位置に対応するように形成されている。第１アーム部２２１の何れかの隣り合う２つの対の４つのボルト穴２１６を連結部材２１４の図示しない４つのボルト穴にそれぞれ対応させ、各ボルト穴２１６にボルト（図示省略）を締め込むことにより、第１アーム部２２１が連結部材２１４に固定される。また、連結部材２１４の図示しない４つのボルト穴に対応させる第１アーム部２２１の隣り合う２つの対のボルト穴２１６の組み合わせを変更することにより、支柱部２０３に対する第１アーム部２２１の左右方向位置を変更することができる。本実施形態においては、支柱部２０３に対する第１アーム部２２１の左右方向位置は、６つの位置の何れかに変更することができる。
【００５９】
第１の支柱２０９および第２の支柱２１１は、それぞれの上端部同士が連結部材２１３によって連結されている。連結部材２１３の右方側端部には、第１の支柱２０９に対する第１の棒状部材２１０の上下方向移動すなわち第１アーム部２２１の上下方向移動をガイドするためのガイド部２３５が設けられている。
【００６０】
連結部材２１３の背面には、ガイド部２３５の左方側に隣接して弾性力発生装置２５３が固定されている。すなわち、弾性力発生装置２５３は、支柱部２０３に設けられている。弾性力発生装置２５３の構成は第１実施形態と同様である。なお、弾性力発生装置２５３の構成に関する参照符号は、図２〜図１０中の同様の構成において括弧内に付し、以降の実施形態についても同様とする。
【００６１】
弾性力発生装置２５３は、カバー部２６９の前方側端部が連結部材２１３の背面に固定されている。カバー部２６９には上下方向に貫通する貫通孔２７１が形成され、貫通孔２７１には第２の棒状部材２１２すなわちラック軸が貫通している。この構成により、カバー部２６９は、第２の支柱２１１に対する第２の棒状部材２１２の上下方向移動をガイドすると共に、第２の支柱２１１に対する第１アーム部２２１の上下方向移動を、ガイド部２３５とともにガイドしている。
【００６２】
本実施形態においては、工具取り付け部２４５に保持された工具２０４は、第１アーム部２２１、第２アーム部２２３、第３アーム部２２５、第１の棒状部材２１０、および第２の棒状部材２１２と共に上下方向に移動する。すなわち工具２０４は工具保持部２０５、第１の棒状部材２１０、および第２の棒状部材２１２と共に上下方向に移動する。工具２０４、工具保持部２０５、第１の棒状部材２１０、および第２の棒状部材２１２の合計重量、つまり支柱部２０３に対して移動可能な全ての部材の合計重量（以後、当該合計重量のことを「工具２０４等の合計重量」という。）によりこれらの部材が下方に移動しようとすると、第２の棒状部材２１２のラック歯２１９と噛み合っている弾性力発生装置２３５のピニオン２６７には、工具２０４等の合計重量による下方への荷重により、軸部材２５９を一方向に回転させる力、すなわちぜんまいばね２５７が弾性変形して巻き締められる方向に軸部材を回転させる力が加わる。
【００６３】
ぜんまいばね２５７は、工具２０４等の合計重量による荷重によってぜんまいばね２５７が巻き締められる力と同じ大きさのトルクを発生するように巻き締められた状態で、弾性力発生装置２５３に配置されている。これにより、ぜんまいばね２５７は、弾性力により、軸部材２５９を他方向に回転させる力を出力している。この出力は、ピニオン２６７とラック歯２１９との噛み合いによって、工具２０４、工具保持部２０５、第１の棒状部材２１０、および第２の棒状部材２１２を上方に押し上げる力であり、その出力の大きさは、工具２０４等の合計重量によってぜんまいばね２５７が巻き締められる方向に軸部材２５９を回転させる力と均衡している。その結果、軸部材２５９は回転せず、工具２０４を保持した工具保持部２０５は上下方向に関して停止状態となる。
【００６４】
この構成により、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を発揮する。すなわち、小型化を図ることができると共に、安全面でも優れた効果を発揮することができる工具支持装置２０１を実現することができる。特に本実施形態においては、工具保持部２０５が最も下方に下がっている状態において、作業者の視線の高さ位置には作業者の視界を遮る構造物がない。したがって作業者が周囲の状況をより確認し易い構成となっている。
【００６５】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１２は第３実施形態に係る工具支持装置３０１の外観を示す斜視図である。
第３実施形態に係る工具支持装置３０１は、第１実施形態または第２実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１実施形態または第２実施形態と同様の構成については、第１実施形態または第２実施形態の説明に用いた参照符号の百の位を「３」に変更した参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００６６】
本実施形態に係る工具支持装置３０１は、第１実施形態と同様に、床あるいは作業台等に垂直に固定される支柱部３０３と、工具３０４が取り付けられ、支柱部３０３に上下方向に移動可能に連結された工具保持部３０５とを備えている。
【００６７】
本実施形態に係る工具支持装置３０１においては、支柱部３０３の構成は第２実施形態と同様である。支柱部３０３の第１の支柱３０９および第２の支柱３１１は、それぞれ円筒形状に形成されている。第１の支柱３０９の内径側には、円柱状の第１の棒状部材３１０が上下方向に移動可能に挿通している。第２の支柱３１１の内径側には、円柱状の第２の棒状部材３１２が上下方向に移動可能に挿通している。このような構成により、本実施形態の工具支持装置３０１は、高さが変化する構成である。第２の棒状部材３１２には、上下方向に亘ってラック歯３１９が形成されている。すなわち第２の棒状部材３１２はラック軸を構成している。
【００６８】
また、本実施形態に係る工具支持装置３０１において、工具保持部３０５にラック軸およびラック歯３１９（図２参照）が設けられ、工具保持部３０５に保持された工具３０４が、第１の棒状部材３１０、および第２の棒状部材３１２と共に上下方向に移動する構成は、第２実施形態と同様である。さらに、支柱部３０５に弾性力発生装置３５３が設けられ、ぜんまいばね３５７（図８参照）が、工具３０４等の合計重量による荷重によって巻き締められる力と同じ大きさのトルクを発生するように巻き締められた状態で、弾性力発生装置３５３に配置されている構成は、第２実施形態と同様である。なお、本実施形態においては、第１の支柱３０９および第２の支柱３１１を連結している連結部材３１３の前方側の面に弾性力発生装置３５３が固定されている。弾性力発生装置３５３の構成は第１実施形態と同様である（図２〜図１０参照）。
【００６９】
本実施形態に係る工具支持装置３０１は、工具保持部３０５の構成が第１、第２実施形態と異なっている。
【００７０】
第１の棒状部材３１０と第２の棒状部材３１２とは、それぞれの上端部同士が連結部材３１４によって連結されている。連結部材３１４は、第１の棒状部材３１０と第２の棒状部材３１２とを連結する連結部３１６と、連結部３１６と一体に形成され、連結部３１６から左方に突出した平板部３１８とからなる。平板部３１８は一方側の面を工具支持装置３０１の正面側に向け、他方側の面を工具支持装置３０１の背面側に向けて配置されている。
【００７１】
平板部３１８の前方側の面には、第２の弾性力発生装置３５４が取り付けられている。第２の弾性力発生装置３５４は支柱部３０３の連結部材３１３に固定された弾性力発生装置３５３と同様の構成である（図２〜図１０参照）。第２の弾性力発生装置３５４は、ケーシング３５６の後方側端部が平板部３１８の前方側の面に固定されている。第２の弾性力発生装置３５４のぜんまいばね３５８の軸部材３６０は前後方向に延在し、軸部材３６０の前方側端部はカバー部３７０の内側に位置している。
【００７２】
カバー部３７０には、それぞれ左右方向に貫通する第１の貫通孔３７２および第２の貫通孔３７４が形成されている。第１の貫通孔３７２には第１のシャフト３７６が貫通して配置され、第２の貫通孔３７４には第２のシャフト３７８が貫通して配置されている。第１のシャフト３７６は左右方向に移動可能に第１の貫通孔３７２に配置され、第２のシャフト３７８は左右方向に移動可能に第２の貫通孔３７４に配置されている。第１のシャフト３７６と第２のシャフト３７８とは同等の長さを有し、右方側端部同士および左方側端部同士がそれぞれ連結部材３８０で連結されている。したがって第１のシャフト３７６と第２のシャフト３７８とは、一体に左右方向に移動する。第１のシャフト３７６と第２のシャフト３７８と右方側端部の連結部材３８０と左方側端部の連結部材３８０とで第１アーム部３２１が構成されている。
【００７３】
第１アーム部３２１を左方に移動させてゆくと、右方側端部の連結部材３８０が第２の弾性力発生装置３５４のカバー部３７０に接触し、第１アーム部３２１のそれ以上の左方への移動を規制する。第１アーム部３２１を右方に移動させてゆくと、左方側端部の連結部材３８０がカバー部３７０に接触し、第１アーム部３２１のそれ以上の右方への移動を規制する。このように、右方側端部の連結部材３８０と左方側端部の連結部材３８０とカバー部３７０とは、第１アーム部３２１の左右方向の移動範囲を規定している。
【００７４】
左方側の連結部材３８０には上下方向に貫通する貫通孔３８２が形成され、貫通孔３８２には円柱状の第２アーム部３２３が回転可能に挿通されている。第２アーム部３２３の下方側端部は貫通孔３８２よりも下方に突出し、下方に開放する略Ｕ字状部３８４が形成されている。略Ｕ字状部３８４にはピン（図示省略）が設けられ、該ピンには第３アーム部３２５の一方端がピン連結している。この構成により、第３アーム部３２５は、第２アーム部３２３の下方側端部を中心に、水平方向の面内を周方向に滑らかに回動可能であると共に、ピンを中心に下方側に揺動可能となっている。
【００７５】
次に第１アーム部３２１の左右方向への移動動作について説明する。
第１アーム部３２１の第２のシャフト３７８には、左右方向に亘ってラック歯３８６が形成されている。ラック歯３８６は第２の弾性力発生装置３５４の軸部材３６０に設けられたピニオン３８８と噛み合っている（図１０参照）。このように、本実施形態においては、第１アーム部３２１は、ラック歯３８６とピニオン３８８とを介して、支柱部３０３に対して左右方向に移動可能に第２の弾性力発生装置３５４に支持されている。本実施形態においては、第１アーム部３２１を左方に移動させると、ピニオン３８８を介して、ぜんまいばね３５８が巻き締められる方向に軸部材３６０が回転し、第１アーム部３２１を右方に移動させると、巻き締められたぜんまいばね３５８が弾性復帰する方向に軸部材３６０が回転する。
【００７６】
第２の弾性力発生装置３５４のぜんまいばね３５８は、第１アーム部３２１が右方端に位置している状態において、所定量が巻き締められた状態でケーシング３５６に配置されている。第２の弾性力発生装置３５４のぜんまいばね３５８は、第１アーム部３２１が左方端に位置しているときのぜんまいばね３５８の巻き締め量によって発生するトルクの方が、第１アーム部３２１が右方端に位置しているときのぜんまいばね３５８の巻き締め量によって発生するトルクよりも僅かに大きくなるように構成されている。この構成により、本実施形態の工具支持装置３０１は、工具３０４を保持した状態の工具保持部３０５を小さな力で左右方向に移動させることができるとともに、工具３０４から手を離すと、工具保持部３０５はぜんまいばね３５８の弾性力によってゆっくりと右方端に移動する。このように、本実施形態によれば、工具３０４の左右方向の移動に関して、工具３０４から手を離すだけで工具３０４を所定の位置に自動的に移動させることができる。その結果、作業者の作業負担を軽減することができる。
【００７７】
本実施形態の工具支持装置３０１においても、支柱部３０３の頂部にスプリングバランサーのような重量のある装置或いは部材を有していないので、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。特に本実施形態においては、工具保持部３０５が最も下方に下がっている状態において、作業者の視線の高さ位置には作業者の視界を遮る構造物がない。したがって作業者が周囲の状況をより確認し易い構成となっている。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１３は第４実施形態に係る工具支持装置４０１の外観を示す斜視図である。
第４実施形態に係る工具支持装置４０１は、第１、第２または第３実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１、第２または第３実施形態と同様の構成については、第１、第２または第３実施形態の説明に用いた参照符号の百の位を「４」に変更した参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７９】
本実施形態に係る工具支持装置４０１は、第１実施形態と同様に、床あるいは作業台等に垂直に固定される支柱部４０３と、工具４０４が取り付けられ、支柱部４０３に上下方向に移動可能に連結された工具保持部４０５とを備えている。
【００８０】
本実施形態に係る工具支持装置４０１においては、支柱部４０３は、円筒状の１つの支柱４０９で構成されている。支柱４０９の内径側には、円柱状の棒状部材４１０が上下方向に移動可能に挿通している。棒状部材４１０は、支柱４０９と同等の長さを有している。棒状部材４１０には、上下方向に亘ってラック歯４１９が形成されている。すなわち棒状部材４１０はラック軸を構成している。
【００８１】
棒状部材４１０の上端部には、第１アーム部４２１を固定するための固定部材４２２が設けられている。したがって、本実施形態は、工具保持部４０５にラック軸およびラック歯４１９が設けられている。第１アーム部４２１は、第１実施形態と同様の構成である。すなわち第１アーム部４２１は、固定部材４２２の前方側の面に固定された左右方向に延在する板状部材４２７と、板状部材４２７に固定された直動案内装置４２９とから構成されている。また、第２アーム部４２３および第３アーム部４２５は第３実施形態と同様の構成であり、直動案内装置４２９のスライダ４３３に設けられている。
【００８２】
支柱４０９の上端部には、弾性力発生装置４５３が固定されている。具体的には、弾性力発生装置４５３のカバー部４６９が支柱４０９の上端部に固定されている。弾性力発生装置４５３の構成は第１実施形態と同様である。カバー部４６９には上下方向に貫通する貫通孔４７１が形成され、貫通孔４７１には棒状部材４１０が貫通している。従って、カバー部４６９よりも下方の棒状部材４１０の部分は、図１３に示すように、支柱４０９の内径側に位置している。
【００８３】
本実施形態においては、工具保持部４０５に保持された工具４０４は、棒状部材４１０と共に上下方向に移動する。ぜんまいばね４５７が、これら工具４０４等の合計重量すなわち支柱部４０３に対して移動可能な全ての部材の合計重量による荷重によってぜんまいばね４５７が巻き締められる力と同じ大きさのトルクを発生するように巻き締められた状態で、弾性力発生装置４５３に配置されている構成は、第２実施形態と同様である。
【００８４】
この構成により、第４実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を発揮する。すなわち、小型化を図ることができると共に、安全面でも優れた効果を発揮することができる工具支持装置４０１を実現することができる。特に本実施形態においては、工具保持部４０５が最も下方に下がっている状態において、作業者の視線の高さ位置には作業者の視界を遮る構造物がない。したがって作業者が周囲の状況をより確認し易い構成となっている。
【００８５】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
図１４は第５実施形態に係る工具支持装置５０１の外観を示す斜視図である。
第５実施形態に係る工具支持装置５０１は、第１、第２、第３または第４実施形態と異なる構成を中心に説明し、第１、第２、第３または第４実施形態と同様の構成については、これらの実施形態の説明に用いた参照符号の百の位を「５」に変更した参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８６】
本実施形態に係る工具支持装置５０１は、第１実施形態と同様に、床あるいは作業台等に垂直に固定される支柱部５０３と、工具５０４が取り付けられ、支柱部５０３に上下方向に移動可能に連結された工具保持部５０５とを備えている。
【００８７】
本実施形態に係る工具支持装置５０１においては、支柱部５０３の構成は第２実施形態または第３実施形態と同様である。支柱部５０３の第１の支柱５０９および第２の支柱５１１は、それぞれ円筒形状に形成されている。第１の支柱５０９の内径側には、円柱状の第１の棒状部材５１０が上下方向に移動可能に挿通している。第２の支柱５１１の内径側には、円柱状の第２の棒状部材５１２が上下方向に移動可能に挿通している。第２の棒状部材５１２には、上下方向に亘ってラック歯５１９が形成されている。すなわち第２の棒状部材５１２はラック軸を構成している。
【００８８】
第１の棒状部材５１０と第２の棒状部材５１２とは、それぞれの上端部同士が連結部材５１４によって連結されている。連結部材５１４は工具保持部５０５の第１のアーム部５２１に固定されている。したがって、本実施形態は、工具保持部５０５にラック軸およびラック歯５１９が設けられている。第１アーム部５２１は、第４実施形態と同様である。すなわち第１アーム部５２１は、連結部材５１４の前方側の面に固定された左右方向に延在する板状部材５２７と、板状部材５２７に固定された直動案内装置５２９とから構成されている。
【００８９】
第２アーム部５２３および第３アーム部５２５は第４実施形態と同様の構成であるが、本実施形態においては、第２アーム部５２３がスライダ５３３から上方に向かって延在し、第３アーム部５２５は第２アーム部５２３の上方端に連結されている。また、本実施形態においては、工具保持部５０５に保持される工具５０４の例として、ナットランナーを示している。
【００９０】
第１の支柱５０９および第２の支柱５１１は、それぞれの上端部同士が連結部材５１３によって連結されている。連結部材５１３の前方側の面には、弾性力発生装置５５３が固定されている。すなわち、支柱部５０３に弾性力発生装置５５３が設けられている。弾性力発生装置５５３の構成は第１実施形態と同様である。
【００９１】
本実施形態に係る工具支持装置５０１において、工具保持部５０３に保持された工具５０４が、第１の棒状部材５１０、および第２の棒状部材５１２と共に上下方向に移動する構成は、第２実施形態と同様である。さらに、ぜんまいばね５５７が、工具５０４等の合計重量すなわち支柱部５０３に対して移動可能な全ての部材の合計重量による荷重によってぜんまいばね５５７が巻き締められる力と同じ大きさのトルクを発生するように巻き締められた状態で、弾性力発生装置５５３に配置されている構成は、第２実施形態と同様である。
【００９２】
この構成により、第５実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を発揮する。すなわち、小型化を図ることができると共に、安全面でも優れた効果を発揮することができる工具支持装置５０１を実現することができる。特に本実施形態においては、工具保持部５０３が最も下方に下がっている状態において、作業者の視線の高さ位置には作業者の視界を遮る構造物がない。したがって作業者が周囲の状況をより確認し易い構成となっている。
【００９３】
以上説明したように、上記各実施形態によれば、小型化を図ることができると共に、安全面でも優れた効果を発揮することができる工具支持装置を実現することができる。
【００９４】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されず、変形が可能である。例えば、上記各実施形態においては、弾性力発生装置のぜんまいばねの巻き締め量を調整できるようにして、工具保持部に保持される工具の重量に応じてぜんまいばねが発生するトルクの大きさを調整できるようにしたが、ぜんまいばねの巻き締め量は変化させずに、工具等の合計重量をぜんまいばねが発生するトルクの大きさに合わせるようにしても良い。図１５は第１実施形態の変形例に係る工具支持装置６０１の外観を示す斜視図である。図１５に示すように、第１アーム部６２１に重量調節用部材６２４を取り付けられるようにしても良い。重量調節用部材６２４を薄い金属板で構成し、複数を重ねて取り付けられるようにすれば、様々な重さの工具に対応することができる。
【００９５】
また、上記各実施形態においては、ぜんまいばね１５７の軸部材１５９に形成された切り欠き部１７９は、図９に示すように、断面形状がＬ字形状に形成されているが、切り欠き部１７９は、断面形状を他の形状とすることができる。図１６は、変形例に係る軸部材６５９の断面図である。図１６に示すように、軸部材６５９の欠き部６７９の断面形状は、軸部材６５９の外周面と滑らかに連続するカーブ形状部と、直線部とを組み合わせた形状となっている。すなわち、欠き部６７９は、カーブ形状部を断面形状とする第１の面６８１と、直線部を断面形状とする第２の面６８３との２つの面からなり、第１の面６８１は、軸部材６５９の外周面と滑らかに連続する曲面となっている。切り欠き部６７９をこのような構成とすることにより、軸部材６５９は、他方向（図１６において時計方向。）に回転した際、スムーズに空転する。
【符号の説明】
【００９６】
１０１  工具支持装置
１０３  支柱部
１０４  工具
１０５  工具保持部
１１９  ラック歯
１２１  第１アーム部
１２３  第２アーム部
１２５  第３アーム部
１２９  直動案内装置
１４５  工具取り付け部
１５３  弾性力発生装置
１５７  ぜんまいばね
１５９  軸部材
１６７  ピニオン
１７３  周壁
１７５  第１の凸部
１７９  切り欠き部
１８５  第２の凸部
【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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