(57)【要約】【課題】道路上などの現場における自動車の窓ガラス交換を、少ない作業者でも簡単かつ確実に行うことができるようにする。【解決手段】自動車Ｖの窓ガラスＧを自動車Ｖの窓位置まで移送して取り付けるのに用いる装置である。自動車Ｖの車輪Ｗの下に挟み込まれる敷板２０と、敷板２０に立設される支持軸３０と、支持軸３０から水平方向に延び水平方向に旋回する旋回腕４０と、旋回腕４０から繰り出される吊下線５０と、窓ガラスＧを吸着支持する吸着盤６２を有し吊下線５０に吊下げられる吸着器６０とを備える。【選択図】　図１
2004090200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の窓ガラスを自動車の窓位置まで移送して取り付けるのに用いる装置であって、
前記自動車の車輪の下に挟み込まれる敷板と、
前記敷板に立設される支持軸と、
前記支持軸から水平方向に延び水平方向に旋回する旋回腕と、
前記旋回腕から繰り出される吊下線と、
前記窓ガラスを吸着支持する吸着盤を有し前記吊下線に吊下げられる吸着器とを備える窓ガラス取付装置。
【請求項２】
前記吸着器が、
前記吊下線に吊下げられ前記吸着盤が配置された本体部と、
前記本体部に設けられ吸着器に支持された前記窓ガラスの姿勢を制御する姿勢制御手段とを有する
請求項１に記載の窓ガラス取付装置。
【請求項３】
前記姿勢制御手段が、
前記本体部に回転可能に支持されたネジ軸と、
前記ネジ軸を回転操作する操作ノブと、
前記ネジ軸の中間にねじ込まれてネジ軸に沿って移動し前記吊下線に吊下げられる吊下駒と
を有する
請求項２に記載の窓ガラス取付装置。
【請求項４】
前記吊下線のうち前記吸着器の吊下げ側とは反対の端部が、前記旋回腕から前記支持軸に沿って延び、支持軸に配置された巻上器の巻上ドラムに支持される
請求項１〜３の何れかに記載の窓ガラス取付装置。
【請求項５】
前記吸着器が、
前記窓ガラスの上下方向に間隔をあけて吸着する一対の吸着盤と、
前記一対の吸着盤を結ぶ仮想線に対して左右に間隔をあけて配置され前記窓ガラス側に突出するとともにその突出量が変更できる調整当接部とを有する
請求項１〜４の何れかに記載の窓ガラス取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の窓ガラス取付装置に関し、詳しくは、自動車のフロントガラスなどの窓ガラスが損傷したりして交換するときに、新たな窓ガラスを取付位置まで移送して取付作業を行うのに用いる装置を対象にしている。
【０００２】
【従来の技術】
自動車が交通事故などに遭ってフロントガラスなどの窓ガラスが損傷すると、新しい窓ガラスを取り付け直すことになる。
自動車が走行可能であれば、修理工場まで走行させ、修理工場のクレーン設備などを用いて窓ガラスの取り付けができる。また、修理工場であれば、複数の作業者が作業を分担できるので、作業者の負担は少ない。
しかし、例えば、フロントガラスが損傷した場合、そのままでは自動車の走行は困難であるため、事故現場やその近くで窓ガラスの取り付けを行う必要がある。フロントガラスが損傷した自動車を公道上で走行させることは法律上も認められていない。
【０００３】
フロントガラスは、かなりの大きさおよび重量があるため、一人の作業者がフロントガラスを所定の位置まで持ち上げて窓枠に嵌め込むのは、非常に面倒で困難な作業である。十分な人数の作業者が居なければ、フロントガラスの交換は難しい。少なくとも２名の作業者は必要とされ、作業を迅速に行うには３名以上の作業者が好ましいとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、交通事故などの突発的事情で自動車の窓ガラスの交換を現場で行う必要が生じた場合に、直ちに複数の作業者を派遣することは難しく、作業が遅れることになり易い。
また、複数の作業者を派遣すれば、その分だけ人件費などの派遣費用がかかることになるため、窓ガラス交換の費用が高騰する。
クレーン車などの重機械を持ち込めば、一人の作業者でもフロントガラスの交換は可能になるが、重機械が持ち込めないような狭い現場には適用できない。また、重機械の専門作業者が居なければ作業ができない。重機械の稼動費および専門作業者の人件費は非常に高くつく。
【０００５】
本発明の課題は、道路上などの現場における自動車の窓ガラス交換を、少ない作業者でも簡単かつ確実に行うことができるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる自動車の窓ガラス取付装置は、自動車の窓ガラスを自動車の窓位置まで移送して取り付けるのに用いる装置である。自動車の車輪の下に挟み込まれる敷板と、敷板に立設される支持軸と、支持軸から水平方向に延び水平方向に旋回する旋回腕と、旋回腕から繰り出される吊下線と、窓ガラスを吸着支持する吸着盤を有し吊下線に吊下げられる吸着器とを備える。
〔自動車および窓ガラス〕
本発明の窓ガラス取付装置は、セダンやワゴン、バンなどの各種形態を有する乗用車のほか、トラック、バス、トレーラなどの商用車、土木建築作業用車両や農業用車両などの特殊車両にも適用できる。
【０００７】
自動車の窓ガラスには、運転席の前方に設けられるフロントガラスのほか、後方のリアガラス、側方のサイドガラスもある。天井に嵌め込まれる天窓ガラスもある。本発明は、損傷したままでは自動車の走行に支障が出るフロントガラスの取り付けに特に適している。
窓ガラスの形状や材質、構造は特に限定されない。通常は、概略矩形状、台形状などをなし、全体は平坦ではなく緩やかに湾曲している場合が多い。窓ガラスは、透明なガラス材料のみで構成されたもののほか、ガラス面に縁材などの付属部品が取り付けられた状態のものもある。
【０００８】
〔敷板〕
自動車の車輪の下に挟み込まれる。窓ガラス取付装置を安定して支持固定しておく機能を果たす。
敷板は、鋼板や鋼板のプレス成形品、鋼材の溶接組立品、合成樹脂や強化樹脂の成形品など、構造的強度に優れた材料で形成されるのが好ましい。金属として、鋼の代わりに、比較的に軽量なアルミ材など他の金属材料を利用することもできる。樹脂材料と金属材料の複合品でもよい。敷板に多数の貫通孔をあけておいて、軽量化を図ることもできる。パンチングメタルなどの穴明き板を利用することもできる。
【０００９】
敷板の平面形状は、車輪の接地面の形状に合わせておくことができる。通常は、車輪の接地長よりも少し長い幅を有し、車輪の幅に支持軸などの設置スペースの余裕を加えた全長を有する矩形状を基本形状とすることができる。車輪の下に敷板を配置した状態で、車輪の幅方向で外側に敷板が延びて、この延びた部分に支持軸などの上部構造が配置される。トラックなどのダブルタイヤの車輪では、両方のタイヤに敷かれるようにしていてもよいが、通常は、外側の一つのタイヤに敷かれるようにしておけばよい。
敷板のうち、車輪の走行方向の端部は、設置面に対して大きな段差がない形状が好ましい。低い段差あるいは傾斜面であれば、自動車を自走させて敷板の上に車輪を載せ易い。車輪の走行方向に沿って、中央が低くなる凹みや湾曲面を設けておけば、車輪を敷板の中央に位置決めして配置し易くなる。車輪の前後に、畝状の凸部を設けておけば、車輪の位置決めガイドとして利用できる。畝状の凸部は、敷板の強度を高める補強機能も発揮する。畝状の凸部が断面三角形状をなすものであれば、自動車の車輪を敷板の中央に載せたり除けたりする作業がスムーズに行え、載せた状態での安定性も高くなる。
【００１０】
敷板のうち、車輪が当接する表面あるいは裏面に、ゴムなどの弾力材料を配置しておけば、タイヤおよび設置面の損傷を防止できるとともに、作業中に負荷や振動で敷板がずれるのを防止する機能も発揮できる。
〔支持軸〕
支持軸は敷板に立設されて旋回腕を支持する。
旋回腕の先端に吸着器やフロントガラスの負荷が加わっても支持できる程度の構造強度が要求される。搬送や設置が容易になるように軽量性も要求される。
支持軸の材料としては、鋼管やアルミ管などの金属管が使用できる。合成樹脂や繊維強化樹脂の棒材、型材あるいは管材も使用できる。金属と樹脂との複合材も使用できる。支持軸の断面形状は、円形、中空円形のほか、楕円形や長円形、多角形なども採用できる。中空材は軽量で構造強度も優れている。
【００１１】
支持軸を、長さ方向で複数本に分割可能にしておき、連結して使用するようにしておけば、不使用時の搬送や保管にスペースを取らない。支持軸の連結本数を加減することで、支持軸の全長を変えることもできる。連結部は、ねじ込み連結や嵌合連結、キー連結、スリーブ連結など、通常の軸材や管材の連結構造が採用できる。支持軸を折り畳み可能にしておけば、搬送や保管時には折り畳み、使用時には真っ直ぐに伸ばすこともできる。
支持軸は、通常は直線状をなしているが、自動車の車体形状に沿って湾曲させておくこともできる。支持軸は、１本であってもよいし、２本を並列に配置するなど、複数本で構成されていてもよい。
【００１２】
〔旋回腕〕
支持軸から水平方向に延び水平方向に旋回する。
旋回腕の材料や構造は、基本的には支持軸と同じである。但し、旋回腕に加わる負荷は支持軸よりも小さくなるのが普通であるから、支持軸よりも小径の管材や低強度の材料を使用することもできる。軽量材料を使用することで、取り扱いが容易になるとともに、支持軸や敷板に加わる負荷も軽減できる。旋回腕も、支持軸と同様に分解可能にしておいたり、複数本の連結構造にしておいたり、折り畳み構造にしておくことができる。さらに、複数本の軸材を平行に並べて一つの支持腕を構成することもできる。
【００１３】
旋回腕は支持軸に対して固定取付されていてもよいし、支持軸に対して分離可能に連結しておいてもよい。旋回腕が支持軸に対して折り畳み可能に連結されていてもよい。
旋回腕は、支持軸に対して正確に直交する水平方向に延びていてもよいし、水平方向から少し傾いた方向に延びていてもよい。支持軸との交差位置から少し上向きに傾斜する方向に延びるようにしたほうが、支持軸の全長を低く設定することができる。
旋回腕は、通常、直線状をなしているが、屈曲していたり湾曲していたりする場合もある。
【００１４】
＜旋回機構＞
旋回腕を旋回させる機構としては、固定された支持軸に対してボールベアリングなどの回転軸受を介して旋回軸を支持させればよい。旋回機構は、支持軸と旋回軸との交差個所に設けることができる。また、旋回軸は支持軸の上部に固定しておき、支持軸の上部を下部に対して旋回自在に取り付けておくこともできる。支持軸のうち、巻上器および吊下線にかかわる構造を含む部分を旋回腕と一体に旋回するようにしておけば、旋回腕を旋回させたときに、吊下線が捻れたり支持軸に絡まったりすることがない。
【００１５】
〔吊下線〕
旋回腕から繰り出され、吸着器を介して窓ガラスを吊下げる。
通常の各種機器や資材の吊下装置と同様の材料や構造が採用できる。窓ガラスなどの重量負荷に耐える強度が要求される。軽量で柔軟な材料のほうが、窓ガラスの姿勢や位置の微調整が行い易い。具体的には、鋼やステンレスのワイヤ、樹脂線、強化繊維線などが使用できる。
＜巻上器＞
吊下線を繰り出したり窓ガラス等の負荷を支持したりする手段として、巻上器が採用できる。巻上器は、吊下線を巻回する巻上ドラムを備える。巻上ドラムは、手動で回転駆動することもできるし、モータによる機械駆動もできる。巻上器には、巻上速度を変える変速機構やブレーキ機構、過負荷防止機構、安全機構などを備えておくことができる。巻上器には、操作スイッチを備える。スイッチボックスを、巻上器の本体とは別部品で構成してケーブルで連結しておけば、巻上器から離れた場所にいる作業者が、巻上器の操作および吊下線の操作を行うことができる。スイッチボックスが無線で巻上器を制御するようでもよい。スイッチボックスを、吸着器に設置しておけば、吸着器の操作と吊下線を操作とを、作業者が同時に行い易い。
【００１６】
巻上器は、旋回腕および支持軸さらには敷板に設置しておくことができる。支持軸の途中に設置しておけば、取り付けおよび操作が容易で安定して取り付けておける。
＜吊下線の繰り出し＞
吊下線の旋回腕からの繰り出し位置は、旋回腕の先端近くに設定される。旋回腕の最先端である必要はない。繰り出し位置を旋回腕に沿って移動自在にしておけば、窓ガラスの取付位置に合わせて、吊下線の繰り出し位置を調整できる。
旋回腕からの吊下線の繰り出し位置、旋回腕と支持軸との交差位置などには、吊下線の延びる方向を転換するプーリなどのガイド手段を備えておくことができる。旋回腕あるいは支持軸の途中にも吊下線のガイド手段を設けることができる。吊下線を、中空状の旋回腕あるいは支持軸の内部を通すようにすることで、旋回腕あるいは支持軸を吊下線のガイド手段および保護構造に利用することができる。
【００１７】
〔吸着器〕
窓ガラスを吸着支持する吸着盤を有し吊下線に吊下げられる。
各種の技術分野で、窓ガラスなどのガラスや板材料を取り扱うために利用されている吸着装置の構造が適用できる。
吸着器には、吸着器を吊下線に取り付けたり吸着盤を支持したりする本体部を備えておくことができる。本体部は、構造的強度を有する金属や合成樹脂からなる板材や枠材などで構成される。
＜吸着盤＞
吸着盤は、ゴムや軟質樹脂材料などで構成しておくことができる。吸着盤の径や材質などによって吸着力を変えることができる。吸着器に備える吸着盤の個数および配置によって、吸着器全体の吸着支持力が変わる。通常、自動車の窓ガラスの場合、吸着器の吸着支持力が１〜１００ｋｇ、好ましくは５〜５０ｋｇの範囲であることが望ましい。
【００１８】
吸着器には、吸着盤を最低一つ、通常は２つを備え、３つ以上の多数を備えておくこともできる。面状の窓ガラスを安定して支持するには、間隔をあけて配置された一対の吸着盤を１組または複数組備えておくことが好ましい。窓ガラスの取り扱い上は、窓ガラスの上下方向に間隔をあけて吸着する一対の吸着盤を備えておくことが好ましい。三角形や矩形の頂点位置にそれぞれ吸着盤を配置することもできる。
＜調整当接部＞
吸着器には、吸着盤に加えて、窓ガラス側に突出するとともにその突出量が変更でき、窓ガラスの表面に当接する調整当接部を設けておくことができる。
【００１９】
調整当接部は、窓ガラスが調整当接部に近づく方向に移動することを阻止するが、離れる方向に移動することは規制しない。調整当接部の突出量を変更することで、窓ガラスへの当接位置あるいは動きを規制する位置が調整できる。
調整当接部を吸着盤と組み合わせることで、窓ガラスの支持を確実に行えるとともに、吸着器の構造を簡単にでき取り扱いを容易にできる。
例えば、一対の吸着盤で窓ガラスを支持しただけでは、吸着盤の中心を結ぶ仮想線を中心にして吸着器に対して窓ガラスが回転する方向の動きが規制されない。そこで、一対の吸着盤を結ぶ仮想線に対して左右に間隔をあけて調整当接部を設置しておくと、一対の調整当接部が窓ガラスの回転方向の動きを阻止する。例えば、２対の吸着盤を設けるのに比べて、吸着盤の数を減らし、吸着器を簡略化できる。
【００２０】
〔姿勢制御手段〕
吸着器として、吊下線に吊下げられ吸着盤が配置された本体部と、本体部に設けられ吸着器に支持された窓ガラスの姿勢を制御する姿勢制御手段とを有するものが採用できる。
窓ガラスの姿勢を制御することで、自動車の窓枠への窓ガラスの取付作業が行い易くなる。
本体部および吸着器は、吊下線に吊下げられているので、上下方向の位置は吊下線の繰り出し量で調整でき、吊下線を中心とする水平方向の回転は容易である。しかし、本体部の面すなわち窓ガラスの面を、倒したり起こしたりする方向すなわち面の傾き方向の姿勢を変えるには、窓ガラスおよび吸着器の全体を持ち上げて面の傾きを変える必要がある。
【００２１】
姿勢制御手段は、このような面の傾きを制御することができる。具体的には、吊下線で吊下げられた本体部を、所定の傾き姿勢で安定させる。
姿勢制御手段の具体的構造や機構は、通常の物品搬送装置や製造装置における物品の姿勢制御装置と同様の技術が適用できる。
具体的な姿勢制御手段として、本体部に回転可能に支持されたネジ軸と、ネジ軸を回転操作する操作ノブと、ネジ軸の中間にネジ込まれてネジ軸に沿って移動し吊下線に吊下げられる吊下駒とを有するものが採用できる。
操作ノブを回転することで、ネジ軸を回転させ、吊下駒をネジ軸に沿って移動させることで、吊下線の吊下げ位置を変え、その結果として、本体部と本体部に吸着器を介して吸着支持された窓ガラスの傾き姿勢を変える。
【００２２】
吊下線の吊下げ位置を変更できれば、上記以外の機構装置を組み込んでおくこともできる。
姿勢制御手段としては、本体部あるいは吸着器の重心を変えることで、吊下線に吊下げられた本体部および吸着器の傾き姿勢を変えることもできる。本体部に移動自在な錘を設け、錘位置の移動によって重心を変えることができる。
本体部に対して上下に配置された吸着盤の一方を他方よりも突き出したり引き戻したりして、本体部と吸着盤および窓ガラスとの相対的な傾きを変え、その結果として、吊下線に吊下げられた吸着器ならびに窓ガラスの姿勢を変えることもできる。前記した調整当接部も、本体部と窓ガラスとの相対的な傾きを変えるのに利用できる。
【００２３】
本体部を複数個所の紐やワイヤで吊下げ、一部の紐等を上下させれば、本体部の姿勢を変えることができる。
姿勢制御手段によって変更される本体部あるいは窓ガラスの傾き範囲は、通常、本体部または窓ガラスが水平な状態から直立する状態の間に設定できる。自動車の窓枠は、鉛直面あるいは少し傾いた状態であることが多いので、本体部または窓ガラスの傾き範囲を、直立状態から少し傾く程度の範囲に設定すればよい。
〔窓ガラスの取付作業〕
窓ガラスの取付作業は、自動車修理工場内でも行えるが、通常は、自動車の窓ガラスが損傷した現場、例えば、高速道路や一般道路の道路上、路肩、駐車場などが多い。
【００２４】
したがって、作業員は窓ガラス取付装置および新たな窓ガラスとともに現場に出向く。窓ガラス取付装置および窓ガラスは、トラックなどの輸送手段に搭載していく。支持軸や旋回軸を分解しておくと、搬送が容易である。
窓ガラスの取付作業現場では、窓ガラス取付装置を組立てる。窓ガラス取付装置の敷板を、自動車の窓ガラス取付位置に近い車輪の下に挟み込む。窓ガラスがフロントガラスであれば、左右何れかの前輪で敷板を挟む。リアガラスであれば後輪になる。サイドガラスであれば、近い側の前後輪の何れかが選ばれる。旋回腕の旋回範囲に窓ガラスの取付位置がくるようにする。
【００２５】
床面や地面などの設置面に敷板を置いた状態で、その上に車輪が載るように、自動車を動かす。自動車はエンジンで自走させてもよいし、後から作業員が押して動かす場合もある。別の自動車でワイヤ牽引したり押したりしてもよい。このような作業は、作業員が一人でも十分に可能である。
敷板が、設置面と車輪との間に挟み込まれれば、窓ガラス取付装置は自立した状態で安定して固定設置されることになる。自動車の重量による固定力を超えるような大きな力が加わることは、通常の窓ガラス取付作業では起こり難い。窓ガラスの面積が大きく窓枠が高く遠い位置にある大型車ほど、自重も重たいので、窓ガラス取付装置の固定力も大きくなり、確実に安定させた状態で支持しておくことができる。
【００２６】
旋回腕を旋回させたり、吊下線を繰り出したりして、吸着器を窓ガラスに吸着取付したあと、吊下線を巻き上げて吸着器および窓ガラスを吊り上げる。旋回腕を旋回させて、自動車の窓枠に近い位置まで移送する。このような作業を行う間、吸着器および窓ガラスの姿勢を取り扱い易い姿勢にしておくために、姿勢制御手段を操作することができる。
窓枠の近くに配置された窓ガラスを、窓枠に正確に嵌め込むには、窓ガラスの位置と姿勢を微調整しながら、窓枠に近づけて行く。このとき、窓ガラスの上下位置は吊下線の上下によって調整できる。吊下線を中心にして、窓ガラスを水平方向へ回転させるのは抵抗なく容易に行える。窓ガラスを窓枠面の傾斜に合わせるには、作業者が窓ガラスの下辺を少し持ち上げたり前後に押したりしてもよいが、姿勢制御手段が役に立つ。
【００２７】
姿勢制御手段で、窓ガラスの傾き姿勢を正確に調整しておけば、そのまま窓枠のほうに移動させるだけで、窓枠に正確に嵌め込むことができる。作業者は、窓ガラスの傾き調整に気を取られることなく、窓ガラスの外形を窓枠に合わせることに注力すればよい。勿論、姿勢制御手段で窓ガラスの傾き姿勢を微調整しながら、同時に、窓ガラスを窓枠に嵌め込む作業を行うこともできる。
いずれにしても、作業者が大きな力を加えて窓ガラスを持ち上げたり傾けたり動かしたりすることなく、窓ガラスを窓枠の所定位置に嵌め込むことができる。一人の作業者でも実行できることになる。
【００２８】
窓枠に窓ガラスが配置されたあと、縁材を取り付けたり、水密処理を行ったり、通常の窓ガラス取付作業と同様の作業工程が行える。
窓ガラスの取付が完了すれば、自動車を動かして、車輪を敷板の上から除ける。その後、窓ガラス取付装置を分解したりして、トラックなどの搬送手段に搭載すれば、窓ガラスを持ち帰ることができる。これらの作業も、作業員が一人でもできる作業である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１〜４に示す実施形態は、窓ガラス取付装置で、自動車ＶのフロントガラスＧの取付作業を実行している状態を表している。
〔自動車〕
自動車Ｖは、通常のセダン型乗用車であり、運転席の前方に、ほぼ全幅にわたる広いフロントガラスＧが取り付けられる。フロントガラスＧは、全体が略横長の矩形状あるいは台形状を呈し、全体が緩やかに湾曲している。
図２に示すように、フロントガラスＧの取付位置は、自動車Ｖの前部ボンネットの上であるため、作業者が立った状態で近づくことは困難である。特に、一人の作業者では、フロントガラスＧを持ち上げたままで取付位置まで運ぶことはできない。フロントガラスＧの取付位置の近くには、前部の車輪Ｗが存在している。
【００３０】
〔窓ガラス取付装置〕
窓ガラス取付装置１０は、敷板２０、支持軸３０、旋回腕４０、吊下線５０、吸着器６０などで構成されている。
＜敷板＞
敷板２０は、全体が鋼板のプレス成形品であり、図３に示すように平面矩形状をなしている。敷板２０は、自動車Ｖが置かれた設置面Ｆに敷かれる。設置面Ｆは、道路舗装面やコンクリート床面のように平坦で強固な面が好ましいが、地面や砂利面であっても構わない。
【００３１】
敷板２０の上面には、車輪Ｗの前後に配置される側辺に沿って長手方向に続く畝状凸部２２が設けられている。畝状凸部２２は断面が略三角形状をなしている。図２に示すように、車輪Ｗは前後の畝状凸部２２、２２の間に嵌り込んだ状態で設置される。敷板２０の具体的寸法として、例えば２００×７００ｍｍの矩形状が採用できる。
敷板２０の上面には、車輪Ｗの外側になる端部付近に、支持軸３０が立設されている。
＜支持軸＞
支持軸３０は、鋼管やアルミ管からなり、敷板２０に溶接やリベット、ボルトなどで固定される。支持軸３０の根元には、支持軸３０と敷板２０を接合する補強板が、周囲の複数個所に設けられている。支持軸３０は鉛直方向を上方に延びている。支持軸３０の全長は、フロントガラスＧの移送および取付作業を行うためにフロントガラスＧを持ち上げる高さに合わせて設定される。自動車Ｖの車高と同じ程度に設定されている。支持軸３０の具体的寸法として、例えばφ３４ｍｍで全長１９００ｍｍに設定できる。
【００３２】
支持軸３０の途中には、回転軸受３２が設けられており、敷板２０に固定された支持軸３０の下部側に対して、回転軸受３２よりも上部側が、水平方向に自由に旋回できるようになっている。
支持軸３０のうち、回転軸受３２よりも上方側の途中には、巻上器５２が取り付けられている。巻上器５２は、ＤＣモータ等のモータと巻上ドラムなどを内蔵し、吊下線５０となるワイヤを巻き上げたり引き出したりできる。巻上器５２には、可撓性のあるケーブルで連結されたリモコン操作器５３が付属する。作業者は、巻上器５２から少し離れた場所でも、リモコン操作器５３を使って巻上器５２の操作が行える。図示しないが、巻上器５２には、電源を供給する電源線が接続されている。巻上器５２の具体的仕様として、例えばＤＣ１２Ｖ電源で駆動される容量４０ｗ、トルク１０５ｋｇｃｍ、回転数３６ｒｐｍのブレーキ付ＤＣモータで、巻上速度４．５ｍ／分、最大吊下げ重量５０ｋｇに設定できる。
【００３３】
支持軸３０は、途中に配置された連結部３４で、分解可能に繋ぎ合わされている。上部側を下部側に対して取り外すことで、支持軸３０を分解して嵩を低くすることができ、輸送や保管が行い易くなる。例えば、全長１９００ｍｍの支持軸３０を、６５０ｍｍ、６００ｍｍ、６５０ｍｍの３本に分解可能にできる。
支持軸３０の上端には旋回腕４０が固定されている。
＜旋回腕４０＞
旋回腕４０は、支持軸３０と同様の鋼管やアルミ管で構成されている。
旋回腕４０は、鉛直方向に延びる支持軸３０に対して、水平方向に近い傾斜方向に延びている。前記した支持軸３０の回転軸受３２によって、支持軸３０の上部側が旋回するのとともに旋回腕４０は水平旋回を行う。
【００３４】
支持軸３０が自動車Ｖの側方に配置された状態で、旋回腕４０の先端は自動車Ｖの略中央付近まで延びるように設定されている。自動車Ｖの車種などによって、車幅は異なるので、適用する自動車Ｖの車幅に合わせて、旋回腕４０の長さが設定されている。例えば、旋回腕４０の寸法として、φ２７．２ｍｍで全長１５５０ｍｍに設定できる。支持軸３０に対する旋回腕４０の取付角度を１０５°に設定できる。
旋回腕４０にも、支持軸３０と同様の連結部４２を有していて、複数本に分割できるようになっている。分割状態にすれば、輸送や保管が容易になる。対象となる自動車Ｖの構造など、作業条件に合わせて、旋回腕４０の全長を変えることもできる。旋回腕４０の最先端にも連結部４２を備えておけば、新たな管材を連結することで、旋回腕４０の全長をさらに延ばすことも可能になる。
【００３５】
旋回腕４０には吊下線５０が取り付けられる。
＜吊下線＞
吊下線５０は、強度に優れたワイヤ線材料で形成されている。例えば、φ３ｍｍのワイヤーが使用される。
吊下線５０の一端は、巻上器５２の巻上ドラムに取り付けられている。吊下線５０は、巻上器５２から上方に支持軸３０に沿って延び、支持軸３０と旋回腕４０の交差隅に設けられた固定プーリ５４で方向転換されて、旋回腕４０に沿って延びている。旋回腕４０の先端近くに取り付けられた可動プーリ５６で再び方向転換された吊下線５０は、真下に延びている。
【００３６】
可動プーリ５６は、旋回腕４０に対して摺動自在に配置され、ボルトなどの締め付けによって旋回腕４０の任意の位置で固定される。
前記した支持軸３０の回転軸受３２による上部側の旋回運動は、巻上器５２、固定プーリ５４、旋回腕４０および可動プーリ５６が一体となって旋回するので、吊下線５０が絡んだり捻れたりする心配はない。
吊下線５０の先端には吸着器６０が吊下げられている。
＜吸着器＞
吸着器６０は、吊下線５０の先端に吊下げられて移動し、吸着器６０に有する吸着盤６２がフロントガラスＧを吸着支持する。
【００３７】
図４に吸着器６０の詳しい構造を示す。図４（ｂ）に示すように、十字形状の鋼板からなる本体部６４には、十字の対向する２辺の両端近くにそれぞれ吸着盤６２が取り付けられている。
吸着盤６２は、ゴムや軟質樹脂などの柔軟な材料で形成されたカップ状をなしている。吸着盤６２をフロントガラスＧの表面に押し付けると、フロントガラスＧに吸着盤６２が真空吸着される。このとき、吸着盤６２とフロントガラスＧとの間に空間から空気を抜き出して吸着力を高める吸着弁や吸着ポンプを設けておくこともできる。
【００３８】
本体部６４の十字形のうち、吸着盤６２が取り付けられていない残りの２辺の先端近くには、当接ボルト６６がねじ込まれている。当接ボルト６６は、少なくとも先端が樹脂等のガラスを傷付け難い材料からなり、フロントガラスＧの表面に当接することができる。フロントガラスＧが湾曲している場合、当接ボルト６６を回して本体部６４に対する先端の突出量を加減することで、当接ボルト６６の先端が丁度、フロントガラスＧの表面に当接するように調整することができる。左右の当接ボルト６６がフロントガラスＧに当接していると、フロントガラスＧは本体部６４に対して動きを規制される。
【００３９】
フロントガラスＧに対して、吸着器６０は、対向する２個所の吸着盤６２と、吸着盤６２の中心を結ぶ仮想線の左右に等間隔で配置された２個所の当接ボルト６６とが当接することで、面同士の確実な位置決めが果たされる。
図１に示すように、フロントガラスＧの上下方向に吸着盤６２が配置され、左右方向に当接ボルト６６が配置される。フロントガラスＧに対する吸着器６０の固定は、基本的に上下の吸着盤６２で果たし、左右の当接ボルト６６は、フロントガラスＧの水平方向の回転を止める規制機能を果たす。当接ボルト６６の位置にも、吸着盤６２を設けておけば、この位置でもフロントガラスＧとの固定が果たせ、固定はより強固になる。但し、フロントガラスＧの左右方向については当接ボルト６６で位置決めしておくだけでも支障はなく、吸着盤６２を使用するよりも軽量化および小型化を果たせ、フロントガラスＧへの固定および固定解除の作業も簡単になる。
【００４０】
＜姿勢制御手段＞
吸着器６０の本体部６２のうち、吸着盤６２の裏面側には、両端が支持軸受７２で支持されたネジ軸７０が設けられている。
片側の支持軸受７２の外側で、ネジ軸７０には操作ノブ７４を有する。操作ノブ７４を回転させると、支持軸受７２のネジ軸７０が回転する。
ネジ軸７０には、鋼材などからなる吊下駒７６が、ねじ込み取付されている。吊下駒７６の上端には吊下環７８を有し、吊下環７８が吊下線５０に吊下げられている。
【００４１】
フロントガラスＧを吸着支持した吸着器６０の全体が、吊下環７８の位置で吊下線５０に吊下げられた状態になる。力学的に、一点で吊下げられた物体は、物体の重心が吊下点の真下に来るように姿勢を変えた状態で安定する。したがって、吊下環７８の位置で吊下線５０に吊下げられた吸着器６０およびフロントガラスＧは、吸着器６０およびフロントガラスＧの重心位置が吊下線５０の真下に移動するように、姿勢を変える。具体的には、吸着器６０の本体部６２が水平姿勢から、図４（ａ）に示すような傾斜姿勢で安定状態になる。
ここで、操作ノブ７４を回すと、ネジ軸７０が回転し、ネジ軸７０にねじ込まれている吊下駒７６は、ネジ軸７０の軸方向に沿って移動する。吊下駒７６が移動すれば、吊下線５０による吊下位置も移動する。吊下位置が変わると、吸着器６０およびフロントガラスＧの重心位置が吊下位置の真下になるべく、吸着器６０およびフロントガラスＧの姿勢が変わることになる。
【００４２】
例えば、図４（ａ）で、吊下駒７６が上側にある支持軸受７２に近づくほど、吸着器６０およびフロントガラスＧの傾斜が強くなるように姿勢を変える。吊下駒７６が上側の支持軸受７６から離れ、左右の支持軸受７６の中央にくると、吸着器６０およびフロントガラスＧは、略水平状態になって安定する。
そこで、窓ガラスの取付作業を実行中に、それぞれの作業段階において、吸着器６０およびフロントガラスＧが適切な姿勢で安定するように、操作ノブ７４を調整することができる。
なお、操作ノブ７４を操作して、吸着器６０およびフロントガラスＧの姿勢を適切に調整した状態でも、吸着器６０は、吊下環７８の位置で吊下線５０に吊下げられているだけであるから、吸着器６０やフロントガラスＧの一部を押したり引いたり持ち上げたり傾けたりすることはできる。操作ノブ７４による姿勢の変更は、外力を加えない場合に安定する姿勢を変えることを意味しており、変更された姿勢から動かないように固定してしまうことを意味しているものではない。
【００４３】
〔フロントガラスの取付作業〕
＜取付装置の設置＞
フロントガラスＧの取付作業を行う前に、窓ガラス取付装置１０の設置を行う。
自動車Ｖの近く、具体的には前部の車輪Ｗよりも少し前になる設置面Ｆに、敷板２０を置く。このときは、敷板２０だけを置いてもよいし、敷板２０と一体になった支持軸３０の一部、あるいは、敷板２０に支持軸３０から上方の構造を装着した状態であってもよい。
【００４４】
自動車Ｖをゆっくりと走行させて、車輪Ｗを敷板２０の上に載せる。自動車Ｖは、後ろから押して動かしても良いし、エンジンをかけて自走させてもよい。一人の作業者が作業を行う場合には、自動車Ｖを自走させればよく、軽量な自動車Ｖであれば、後から押すだけでも動かすことができる。車体の一部をジャッキで持ち上げて、車輪Ｗの下に敷板２０を滑り込ませたあと、ジャッキで車体を降ろして、敷板２０の上に車輪Ｗを載せる方法も採用できる。
敷板２０が車輪Ｗと地面や床面との間に挟み込まれ、強固に固定された状態になれば、敷板２０の設置は完了する。車輪Ｗが敷板２０の２本の畝状凸部２２の間に嵌り込んでいれば、不用意に自動車Ｖが移動して、車輪Ｗによる敷板２０の押えが外れることはない。
【００４５】
必要に応じて、敷板２０の上部構造を組立てたり装着したりする。
＜フロントガラスの移送＞
図１（ｂ）に示すように、フロントガラスＧは、自動車Ｖの側方に配置された作業台Ｄの上や床面に水平状態で置かれている。フロントガラスＧを輸送してきた別のトラックなどの荷台に置かれている場合もある。木枠などに載せられていたり、立て掛けられていたりすることもある。いづれにしても、旋回腕４０の旋回範囲内にフロントガラスＧを置く。フロントガラスＧからは、輸送保管に用いた緩衝材や保護枠などを取り除いておけばよい。
【００４６】
フロントガラスＧに吸着器６０を取り付ける。旋回腕４０を旋回させたり、巻上器５２を駆動して吊下線５０を伸縮させたりして、吸着器６０をフロントガラスＧの表面に配置し、吸着盤６２をフロントガラスＧに吸着させる。吸着器６０の当接ボルト６６を回して、フロントガラスＧの表面に当接するように、本体部６２からの突出量を調整する。
このとき、フロントガラスＧの姿勢に合わせて、前記操作ノブ７４を回して、吸着器６０の姿勢を調整することができる。但し、吸着器６０だけであれば、作業者が一人でも、比較的容易に姿勢を変えたり傾けたりできるので、特に操作ノブ７４による姿勢調整は行わなくても構わない。
【００４７】
フロントガラスＧに吸着器６０が固定されれば、巻上器５２で吊下線５０を巻き上げて、吸着器６０およびフロントガラスＧを持ち上げる。次いで、旋回腕４０を旋回させて、吸着器６０およびフロントガラスＧを、自動車Ｖの側方から前部ボンネットの上方に移動させ、取付位置の近くまで移送する。
この移送の際にも、吸着器６０およびフロントガラスＧの安定姿勢を変える必要があれば、操作ノブ７４を回して姿勢調整を行う。
＜フロントガラスの取付＞
取付位置の近くで、自動車Ｖの窓枠に合わせて、フロントガラスＧの姿勢を調整する。このときは、吊下線５０の繰り出し量を調整して、フロントガラスＧの上下位置を調整したり、取付位置の傾斜に合わせて、操作ノブ７４の回転操作によってフロントガラスＧの傾きを変えたりする。作業者がフロントガラスＧおよび吸着器６０を押したり引いたりして、吊下線５０を揺動させることによって、フロントガラスＧの位置や姿勢を微調整することもできる。
【００４８】
フロントガラスＧが適切な位置および姿勢になった状態で、フロントガラスＧを窓枠に押し込むように嵌め込んで取り付ける。
必要に応じて、フロントガラスＧと窓枠の間にパッキン材を挟み込んだり、コーキング剤を注入したりする。
フロントガラスＧが、窓枠に安定して取り付けられたあと、フロントガラスＧに対する吸着盤６２の吸着を解除して、吸着器６０をフロントガラスＧから取り外す。
自動車Ｖの車輪Ｗを敷板２０の上から退くように移動させたあと、窓ガラス取付装置１０を分解したり撤去したりする。
【００４９】
なお、フロントガラスＧの取り付けを行う前に、自動車Ｖに装着されていて損傷したフロントガラスＧを取り外す作業が必要な場合もある。この場合も、窓ガラス取付装置１０を使って、吸着器６０を損傷したフロントガラスＧに吸着支持させたあと、フロントガラスＧを窓枠から外して、自動車Ｖから離れた場所に移すことができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明にかかる自動車の窓ガラス取付装置は、支持軸が立設される敷板を、自動車の車輪の下に挟み込んでおくだけで、窓ガラス取付装置の全体を安定した状態で固定しておける。旋回腕の先端に窓ガラスの負荷が加わった状態で旋回腕を旋回させたりしても、支持軸および窓ガラス取付装置の全体が傾いたり移動したりすることが防げる。敷板は、車輪に敷かれる程度の面積があればよいので、狭い作業現場でも何ら支障なく利用することができる。使用現場への搬送や組立、撤去の作業も簡単である。
【００５１】
その結果、窓ガラスが損傷した自動車が道路上などに置かれたままであっても、作業者が一人で窓ガラス取付装置を使用して、窓ガラスの交換作業を行うことが容易にできるようになる。窓ガラスの交換作業が迅速に行えれば、故障車が道路上に長時間放置されたままになって交通障害となる問題も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を表す窓ガラス取付装置の正面構造図
【図２】側面構造図
【図３】平面構造図
【図４】吸着器の詳細構造図
【符号の説明】
１０　　窓ガラス取付装置
２０　　敷板
３０　　支持軸
４０　　旋回腕
５０　　吊下線
５２　　巻上器
６０　　吸着器
６２　　吸着盤
６６　　当接ボルト
７０　　ネジ軸
７６　　吊下駒
Ｖ　　　自動車
Ｇ　　　窓ガラス
Ｗ　　　車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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