(57)【要約】      （修正有）【課題】リフト装置において、不整地であっても適正に荷物を搬送可能とする。【解決手段】人体に装着可能なフレーム２１，２２と、このフレーム２１，２２に固定されて略鉛直方向に沿うガイド部材２３と、このガイド部材２３に移動自在に支持されると共に略水平方向に延出して荷物Ａを搭載可能な支持アーム２５と、この支持アーム２５をガイド部材２３に沿って移動可能な昇降モータ２６と、昇降モータ２６を駆動して支持アーム２５を駆動制御可能な制御装置と、制御装置に指令を送る操作装置４９とを設ける。【選択図】図１
2013129476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に装着可能なフレームと、
前記フレームに固定されて略鉛直方向に沿うガイド部材と、
前記ガイド部材に移動自在に支持されると共に略水平方向に延出して荷物を搭載可能な支持アームと、
前記支持アームを前記ガイド部材に沿って移動可能な第１駆動装置と、
前記第１駆動装置を駆動して前記支持アームを移動可能な操作装置と、
を備えることを特徴とするリフト装置。
【請求項２】
前記支持アームの先端部から略水平方向に移動可能な支持爪と、該支持爪を移動可能な第２駆動装置とを設け、前記操作装置により前記第２駆動装置を駆動して前記支持爪を移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のリフト装置。
【請求項３】
前記支持アームは、前記ガイド部材に対して上下に回動自在に支持され、前記フレームの姿勢に拘わらず第３駆動装置により略水平となるように回動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のリフト装置。
【請求項４】
前記フレームから下方に延出して前記ガイド部材及び前記支持アームを床面に支持する設置部が設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のリフト装置。
【請求項５】
前記フレームが下半身の作動を支援する身体支援装置に取付けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のリフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防災支援作業や建築物保全作業などに使用されるリフト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、防災支援作業や建築物保全作業などにおいて、重量物を取り扱うだけでなく、この重量物を搬送する必要がある。一般に、重量物を取り扱ったり、搬送したりするものとしてフォークリフトが適用されている。
【０００３】
例えば、荷役作業を行うロボットとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０７５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、防災支援作業などを行う場所としては不整地が多く、フォークリフトの移動が困難となる。また、特許文献１に記載された擬似ウェアラブルリフトであっても、キャスタにより移動するものであることから、不整地での移動が困難となる。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するものであり、不整地であっても適正に荷物を搬送可能とするリフト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のリフト装置は、人体に装着可能なフレームと、前記フレームに固定されて略鉛直方向に沿うガイド部材と、前記ガイド部材に移動自在に支持されると共に略水平方向に延出して荷物を搭載可能な支持アームと、前記支持アームを前記ガイド部材に沿って移動可能な第１駆動装置と、前記第１駆動装置を駆動して前記支持アームを移動可能な操作装置と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、作業者がフレームを装着した状態で、操作装置により第１駆動装置を駆動すると、支持アームをガイド部材に沿って鉛直方向に移動することができ、この支持アームの移動位置に応じて荷物の搬入や搬出が可能となり、荷物を支持アームに搭載して作業者が不整地を歩行することで、容易に荷物を搬送することができる。
【０００９】
本発明のリフト装置では、前記支持アームの先端部から略水平方向に移動可能な支持爪と、該支持爪を移動可能な第２駆動装置とを設け、前記操作装置により前記第２駆動装置を駆動して前記支持爪を移動可能であることを特徴としている。
【００１０】
従って、操作装置により第２駆動装置を駆動すると、支持爪を前後に移動することができ、この支持爪の前進及び後退により荷物の搬入や搬出を容易に行うことができる。
【００１１】
本発明のリフト装置では、前記支持アームは、前記ガイド部材に対して上下に回動自在に支持され、前記フレームの姿勢に拘わらず第３駆動装置により略水平となるように回動可能であることを特徴としている。
【００１２】
従って、作業者が前傾姿勢や後退姿勢になり、フレームの姿勢が変化するとそれに応じて第３駆動装置により支持アームが略水平となるように回動することで、支持アームに搭載された荷物を安全に保持することができる。
【００１３】
本発明のリフト装置では、前記フレームから下方に延出して前記ガイド部材及び前記支持アームを床面に支持する設置部が設けられることを特徴としている。
【００１４】
従って、作業者が腰を下ろすと、設置部が床面に支持されることとなり、支持アームに搭載された荷物の作業者への負担を軽減することができる。
【００１５】
本発明のリフト装置では、前記フレームが下半身の作動を支援する身体支援装置に取付けられることを特徴としている。
【００１６】
従って、作業者は、身体支援装置と共にフレームを装着することで、支持アームに搭載された荷物が重量物であっても、この重量物が身体支援装置により支持されることとなり、作業者の負担を軽減して安全性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のリフト装置によれば、人体に装着可能なフレームに略鉛直方向に沿うガイド部材を固定し、このガイド部材に第１駆動装置により支持アームを移動自在に支持可能とし、操作装置により第１駆動装置を駆動して支持アームを移動可能とするので、支持アームに荷物を搭載した状態で不整地を歩行し、荷物を容易に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るリフト装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例１のリフト装置のブロック構成図である。
【図３】図３は、実施例１のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図４】図４は、実施例１のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図５】図５は、実施例１のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図６】図６は、実施例１のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２に係るリフト装置の概略図である。
【図８】図８は、実施例２のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図９】図９は、実施例２のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図１０】図１０は、実施例２のリフト装置の作動を表す概略図である。
【図１１】図１１は、実施例２のリフト装置の作動を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るリフト装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係るリフト装置の概略図、図２から図５は、実施例１のリフト装置の作動を表す概略図、図６は、実施例１のリフト装置の変形例を表す概略図である。
【００２１】
実施例１において、図１に示すように、リフト装置１１は、作業者が装着して使用し、災害地や建物の内部などの不整地に移動して防災支援活動を行うものである。このリフト装置１１は、人体の下半身に装着してその動きをサポートする、所謂、パワードスーツ（または、アシストスーツ等）１２に取付けられている。このパワードスーツ１２は、人体の機能に合わせた複数のアーム、間接、電動アクチュエータ、センサなどを有し、人体の動きに応じて電動アクチュエータによりアームを作動し、人体の動きを拡張したり、増幅したりすることで、人体に作用する負荷を軽減するものである。
【００２２】
リフト装置１１は、図１及び図２に示すように、上部フレーム２１と下部フレーム２２とを有し、後部で一体に連結されている。この場合、上部フレーム２１と下部フレーム２２は、リング形状をなし、前部に設けられたロック装置により作業者に対して着脱自在となっている。そして、下部フレーム２２は、上述したパワードスーツ１２の上部に連結されている。
【００２３】
上部フレーム２１及び下部フレーム２２は、後部にガイド部材２３が固定されている。このガイド部材２３は、略鉛直方向（上下方向）に長い左右一対のガイドレールにより構成され、例えば、左右のガイドレールを連結する連結部が上部フレーム２１及び下部フレーム２２に固定されている。
【００２４】
ガイド部材２３は、スライド部材２４が移動自在に支持されている。このスライド部材２４は、左右のガイドレールにそれぞれ移動自在に嵌合する左右のスライドガイドであり、連結部材により一体に連結されている。支持アーム２５は、左右一対の荷受フォークであり、基端部がスライド部材（左右のスライドガイド）２４に支持され、先端部が略平行をなして略水平方向の前方に延出されている。そして、スライド部材２４は、第１駆動装置としての昇降モータ２６が装着され、出力軸に固定されたピニオンギア２７がガイド部材２３に形成されたラック（図示略）に噛み合っている。
【００２５】
従って、昇降モータ２６を駆動すると、ピニオンギア２７が回転し、ガイド部材２３のラックに噛み合いながら転動することで、スライド部材２４と共に支持アーム（左右の荷受フォーク）２５をガイド部材２３に沿って昇降することができる。
【００２６】
支持アーム（左右の荷受フォーク）２５は、先端部に支持爪２８が前後移動自在に支持されている。この支持爪２８は、左右一対のすくい上げフォークであり、その間にすくい上げプレート（図示略）が連結されており、荷物（例えば、重量物）Ａを搭載可能となっている。なお、支持爪２８を構成する左右のすくい上げフォークをすくい上げプレートで連結せずに、独立して作動するように構成してもよい。また、支持アーム（左右の荷受フォーク）２５は、第２駆動装置としての前後移動モータ２９が装着され、出力軸に固定されたボールねじ３０が支持爪（左右のすくい上げフォーク）２８の基端部に係合している。
【００２７】
従って、前後移動モータ２９を駆動すると、ボールねじ３０が回転し、支持爪（左右のすくい上げフォーク）２８を支持アーム（左右の荷受フォーク）２５の先端部から前進または後退することができる。即ち、支持爪（左右のすくい上げフォーク）２８を前進し、床面に載置された荷物Ａの下方に挿入し、支持アーム（左右の荷受フォーク）２５を若干上昇してから、支持爪（左右のすくい上げフォーク）２８を後退することで、支持アーム（左右の荷受フォーク）２５が荷物Ａを支持することができる。
【００２８】
また、ガイド部材（ガイドレール）２３は、下端部に設置部３１が設けられている。この設置部３１は、ガイド部材（ガイドレール）２３の下端部に円板形状をなして一体に固定され、作業者が屈んで、ガイド部材（ガイドレール）２３の設置部３１が床面に設置することで、ガイド部材２３、支持アーム２５、支持爪２８に加えて荷物Ａを床面により支持することができる。
【００２９】
支持アーム２５（左右の荷受フォーク）は、基端部がスライド部材（左右のスライドガイド）２４に水平軸を持って回動自在に支持されている。そして、第３駆動装置としての回動モータ３２により回動可能となっている。従って、回動モータ３２を駆動すると、支持アーム２５（左右の荷受フォーク）の基端部を支点として先端部を上下に回動することができる。
【００３０】
制御装置４１は、電源部４２が接続されると共に、昇降モータ２６と前後移動モータ２９と回動モータ３２に接続され、駆動制御可能となっている。また、昇降モータ２６と前後移動モータ２９と回動モータ３２は、それぞれブレーキ４３，４４，４５と位置検出器（エンコーダ）４６，４７，４８が接続されている。操作装置４９は、作業者が操作可能であって、制御装置４１と無線ネットワークにより接続されている。
【００３１】
従って、作業者が操作装置４９を操作すると、その操作信号が制御装置４１に出力され、制御装置４１は、昇降モータ２６と前後移動モータ２９と回動モータ３２を駆動制御することができる。この場合、制御装置４１は、位置検出器４６，４７，４８が検出した昇降モータ２６と前後移動モータ２９と回動モータ３２の回転位置から支持アーム２５や支持爪２８の位置を推定し、必要に応じてブレーキ４３，４４，４５を作動し、昇降モータ２６と前後移動モータ２９と回動モータ３２、つまり、支持アーム２５と支持爪２８を停止することができる。
【００３２】
また、制御装置４１は、水準器５０が接続されている。この水準器５０は、水平方向に対する支持アーム２５の傾斜角度を検出しており、制御装置４１は、水準器５０が検出した支持アーム２５の傾斜角度を受け、つまり、作業者の姿勢に応じて回動モータ３２を駆動することで、支持アーム２５が常時略水平となるように制御している。なお、この場合、制御装置４１は、水準器５０の検出結果に応じて支持アーム２５を常時略水平となるように制御するだけでなく、作業者の姿勢に応じて適正角度（傾斜角度）に制御するようにしてもよい。
【００３３】
ここで、実施例１のリフト装置１１の作動について説明する。図３に示すように、作業者は、リフト装置１１が取付けられたパワードスーツ１２を装着する。そして、作業者は、床面に載置された荷物Ａの前に屈み込み、まず、操作装置４９により前後移動モータ２９を正転駆動し、支持爪（左右のすくい上げフォーク）２８を前進させ、先端部を荷物Ａの下方に挿入する。次に、図４に示すように、作業者は、操作装置４９により昇降モータ２６または回動モータ３２を駆動し、支持アーム（左右の荷受フォーク）２５を若干上昇または上方回動させることで荷物Ａを支持する。そして、作業者は、操作装置４９により前後移動モータ２９を逆転駆動し、支持爪（左右のすくい上げフォーク）２８を後退させることで、荷物Ａを支持アーム（左右の荷受フォーク）２５により支持させる。
【００３４】
このとき、ガイド部材（ガイドレール）２３の下端部に設けられた設置部３１が床面に設置されていることから、ガイド部材２３、支持アーム２５、支持爪２８に加えて荷物Ａを床面により支持することができる。
【００３５】
支持アーム（左右の荷受フォーク）２５が荷物Ａを支持すると、作業者は立ち上がり、例えば、図５に示すように、階段を上りながら移動する作業を行う。このとき、水準器５０は、水平方向に対する支持アーム２５の傾斜角度を検出しており、制御装置４１は、水準器５０が検出した支持アーム２５の傾斜角度を受け、支持アーム２５が常時略水平となるように制御している。即ち、作業者が階段を上るとき、前傾姿勢または後傾姿勢となっても、制御装置４１は、水準器５０の検出結果に基づいて回動モータ３２を駆動し、支持アーム２５を適正な角度に調整している。
【００３６】
また、支持アーム（左右の荷受フォーク）２５が荷物Ａを支持した後、作業者が立ち上がり、例えば、図６に示すように、荷物Ａを上方位置に固定する作業を行う。このとき、作業者は、操作装置４９により昇降モータ２６を駆動し、支持アーム（左右の荷受フォーク）２５を所定の高さまで上昇させる。そして、作業者は、この位置で、所定の工具を用いて荷物Ａを固定する作業を行う。この場合、作業者は、荷物Ａを手で支持する必要はなく、容易に荷物Ａを固定することができる。
【００３７】
このように実施例１のリフト装置にあっては、人体に装着可能なフレーム２１，２２と、このフレーム２１，２２に固定されて略鉛直方向に沿うガイド部材２３と、このガイド部材２３に移動自在に支持されると共に略水平方向に延出して荷物Ａを搭載可能な支持アーム２５と、この支持アーム２５をガイド部材２３に沿って移動可能な昇降モータ２６と、昇降モータ２６を駆動して支持アーム２５を駆動制御可能な制御装置４１と、制御装置４１に指令を送る操作装置４９とを設けている。
【００３８】
従って、作業者がリフト装置１１を装着した状態で、操作装置４９により昇降モータ２６を駆動すると、支持アーム２５をガイド部材２３に沿って鉛直方向に移動することができ、この支持アーム２５の移動位置に応じて荷物Ａの搬入や搬出を行うことが可能となり、支持アーム２５が荷物Ａを支持していることから、作業者は手が空いた状態で不整地を歩行することができ、容易に荷物Ａを搬送することができる。
【００３９】
また、実施例１のリフト装置では、支持アーム２５の先端部から略水平方向に移動可能な支持爪２８を前後移動モータ２９により移動可能に設け、操作装置４９により前後移動モータ２９を駆動して支持爪２８を移動可能としている。従って、操作装置４９により前後移動モータ２９を駆動すると、支持爪２８を前後に移動することができ、この支持爪２８の前進及び後退により、支持アーム２５に対して荷物Ａの搬入や搬出を容易に行うことができる。
【００４０】
また、実施例１のリフト装置では、支持アーム２５をガイド部材２３に対して上下に回動自在に支持し、フレーム２１，２２の姿勢に応じて回動モータ３２により略水平となるように回動可能としている。従って、作業者が前傾姿勢や後退姿勢になっても、回動モータ３２により支持アーム２５が略水平となるように回動することで、支持アーム２５に搭載された荷物Ａを安全に保持することができる。
【００４１】
また、実施例１のリフト装置では、フレーム２１，２２のガイド部材２３から下方に延出してガイド部材２３及び支持アーム２５を床面に支持する設置部３１を設けている。従って、作業者が腰を下ろすと、設置部３１が床面に支持されることとなり、支持アーム２５に搭載された荷物Ａの作業者への負担を軽減することができる。
【００４２】
また、実施例１のリフト装置では、フレーム２１，２２がパワードスーツ１２に取付けられている。従って、作業者は、パワードスーツ１２と共にリフト装置１１を装着することで、支持アーム２５に搭載された荷物Ａが重量物であっても、この荷物Ａがパワードスーツ１２により支持されることとなり、作業者の負担を軽減して安全性を向上することができる。
【実施例２】
【００４３】
図７は、本発明の実施例２に係るリフト装置の概略図、図８から図１１は、実施例２のリフト装置の作動を表す概略図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４４】
実施例２において、図７に示すように、リフト装置５１は、作業者が装着して使用し、災害地や建物の内部などの不整地に移動して防災支援活動を行うものである。このリフト装置５１は、上部フレーム６１と下部フレーム６２とを有し、後部で一体に連結されている。この場合、上部フレーム６１は、作業者の左右の肩に引っ掛けて保持するものである。また、下部フレーム６２は、リング形状をなし、前部に設けられたロック装置により作業者に対して着脱自在となっている。
【００４５】
上部フレーム６１及び下部フレーム６２は、後部に略鉛直方向（上下方向）に長いガイド部材２３が固定されており、スライド部材２４が移動自在に支持されている。支持アーム２５は、基端部がスライド部材２４に支持され、先端部が略平行をなして略水平方向の前方に延出されている。そして、スライド部材２４は、昇降モータ２６により移動可能となっている。支持アーム２５は、先端部に支持爪２８が前後移動自在に支持され、前後移動モータ２９により前進または後退することができる。
【００４６】
また、ガイド部材２３は、下端部に設置部３１が設けられている。この設置部３１は、ガイド部材２３の下端部に円板形状をなして一体に固定され、作業者が屈んで、ガイド部材２３の設置部３１が床面に設置することで、リフト装置５１全体の重量に加えて荷物Ａを床面により支持することができる。
【００４７】
支持アーム２５は、基端部がスライド部材２４に水平軸を持って回動自在に支持されており、回動モータ３２により回動可能となっている。
【００４８】
制御装置４１（図２参照）は、昇降モータ２６と前後移動モータ２９と回動モータ３２に接続され、駆動制御可能となっている。操作装置４９は、作業者が操作可能であって、制御装置４１と無線ネットワークにより接続されている。
【００４９】
また、制御装置４１は、水準器５０（図２参照）が接続されている。この水準器５０は、水平方向に対する支持アーム２５の傾斜角度を検出しており、制御装置４１は、水準器５０が検出した支持アーム２５の傾斜角度を受け、つまり、作業者の姿勢に応じて回動モータ３２を駆動することで、支持アーム２５が常時略水平となるように制御している。
【００５０】
ここで、実施例２のリフト装置５１の作動について説明する。図８に示すように、作業者は、リフト装置５１を装着する。そして、作業者は、床面に載置された荷物Ａの前に屈み込み、まず、操作装置４９により前後移動モータ２９を正転駆動し、支持爪２８を前進させ、先端部を荷物Ａの下方に挿入する。次に、図９に示すように、作業者は、操作装置４９により昇降モータ２６または回動モータ３２を駆動し、支持アーム２５を若干上昇または上方回動させることで荷物Ａを支持する。そして、作業者は、操作装置４９により前後移動モータ２９を逆転駆動し、支持爪２８を後退させることで、荷物Ａを支持アーム２５により支持させる。
【００５１】
このとき、ガイド部材２３の下端部に設けられた設置部３１が床面に設置されていることから、荷物Ａを含むリフト装置５１全体の重量を床面により支持することができ、作業者にかかる負担が軽減される。
【００５２】
支持アーム２５が荷物Ａを支持すると、作業者は立ち上がり、例えば、図１０に示すように、階段を上りながら移動する作業を行う。この場合、作業者は、必要に応じて、支持爪２８を移動し、支持アーム２５による荷物Ａの支持位置を、例えば、作業者に近い位置に変更するようにしてもよい。また、このとき、水準器５０は、水平方向に対する支持アーム２５の傾斜角度を検出しており、制御装置４１は、水準器５０が検出した支持アーム２５の傾斜角度を受け、支持アーム２５が常時略水平となるように制御している。即ち、作業者が階段を上るとき、前傾姿勢となっても、制御装置４１は、水準器５０の検出結果に基づいて回動モータ３２を駆動し、支持アーム２５を適正な角度に調整している。
【００５３】
また、支持アーム２５が荷物Ａを支持した後、作業者が立ち上がり、例えば、図１１に示すように、荷物Ａを上方位置に固定する作業を行う。このとき、作業者は、操作装置４９により昇降モータ２６を駆動し、支持アーム２５を所定の高さまで上昇させる。そして、作業者は、この位置で、所定の工具を用いて荷物Ａを固定する作業を行う。この場合、作業者は、荷物Ａを手で支持する必要はなく、容易に荷物Ａを固定することができる。
【００５４】
このように実施例２のリフト装置にあっては、人体に装着可能なフレーム６１，６２と、このフレーム６１，６２に固定されて略鉛直方向に沿うガイド部材２３と、このガイド部材２３に移動自在に支持されると共に略水平方向に延出して荷物Ａを搭載可能な支持アーム２５と、この支持アーム２５をガイド部材２３に沿って移動可能な昇降モータ２６と、昇降モータ２６を駆動して支持アーム２５を駆動制御可能な制御装置４１と、制御装置４１に指令を送る操作装置４９とを設けている。
【００５５】
従って、作業者がリフト装置５１を装着した状態で、操作装置４９により昇降モータ２６を駆動すると、支持アーム２５をガイド部材２３に沿って鉛直方向に移動することができ、この支持アーム２５の移動位置に応じて荷物Ａの搬入や搬出を行うことが可能となり、支持アーム２５が荷物Ａを支持していることから、作業者は手が空いた状態で不整地を歩行することができ、容易に荷物Ａを搬送することができる。
【００５６】
また、実施例２のリフト装置では、フレーム６１，６２のガイド部材２３から下方に延出してガイド部材２３及び支持アーム２５を床面に支持する設置部３１を設けている。従って、作業者が腰を下ろすと、設置部３１が床面に支持され、荷物Ａを含むリフト装置５１全体の重量を床面により支持することができ、作業者にかかる負担を軽減することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１１，５１  リフト装置
１２  パワードスーツ（身体支援装置）
２１，２２，６１，６２  フレーム
２３  ガイド部材
２４  スライド部材
２５  支持アーム
２６  昇降モータ（第１駆動装置）
２８  支持爪
２９  前後移動モータ（第２駆動装置）
３１  設置部
３２  回動モータ（第３駆動装置）
４１  制御装置
４９  操作装置
【図１】
2013129476.tif 000003
【図２】
2013129476.tif 000004
【図３】
2013129476.tif 000005
【図４】
2013129476.tif 000006
【図５】
2013129476.tif 000007
【図６】
2013129476.tif 000008
【図７】
2013129476.tif 000009
【図８】
2013129476.tif 000010
【図９】
2013129476.tif 000011
【図１０】
2013129476.tif 000012
【図１１】
2013129476.tif 000013