(57)【要約】【課題】操作部に外力を印加することで起こる誤動作を防止した荷役助力装置を提供する。【解決手段】モータ部と、モータ部の動作制御を行う制御回路部と、モータ部を支持する接続支持部と、操作指令を行う操作部と、を備えてロープを介して繋がった荷役物の移動の助力を行う荷役助力装置であって、接続支持部は、モータ部に接続固定される第１の接続部と、固定部材に接続固定される第２の接続部と、第１の接続部及び第２の接続部の間にあって歪を受けて変形する起歪部と、起歪部に設けられる歪み検出素子と、を有し、操作部が、モータ部、第１の接続部及び起歪部から遊離して設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ、若しくはギア付きモータから構成され、回転出力軸を有するモータ部と、
前記モータ部の動作制御を行う制御回路部と、
前記モータ部に機械的に接続され前記モータ部を支持する接続支持部と、
前記制御回路部に接続されて操作指令を行う操作部と、
を備えて前記回転出力軸にロープを介して繋がった荷役物の移動の助力を行う荷役助力装置であって、
前記接続支持部は、
前記モータ部に接続固定される第１の接続部と、
固定部材に接続固定される第２の接続部と、
前記第１の接続部及び前記第２の接続部の間にあって、歪みを受けて変形する起歪部と、
前記起歪部の歪を検出するために前記起歪部に設けられる歪み検出素子と、
を有し、
前記操作部が、前記モータ部、前記第１の接続部及び前記起歪部から遊離して設けられていることを特徴とする荷役助力装置。
【請求項２】
前記操作部が、前記固定部材の一部及び前記第２の接続部の一部の少なくとも１つに固定されて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の荷役助力装置。
【請求項３】
前記固定部材の一部及び前記固定部材に接続固定される部材の少なくとも１つが、前記モータ部の一部、前記第１の接続部の一部及び前記起歪部の一部の少なくとも１つを覆うことを特徴とする請求項１又は２に記載の荷役助力装置。
【請求項４】
前記制御回路部が、前記モータ部及び前記第１の接続部の少なくとも１つに直接的又は間接的に接続固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の荷役助力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一例として荷役物を吊るして上下動をさせる際に使用者の作業を助力する荷役助力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から工業製品の組立てを行う工場では、大きな重量を有する工具、作業用機器、製品、半完成品などの荷役物を吊り下げ及び上下動させる荷役機械を使用している。その中でも、使用者が大きな重量の荷役物を比較的軽い操作力で任意の高さに上下動できるように助力を発生させる荷役助力装置は、エアシリンダを用いたものと、モータを用いたものが知られている。
【０００３】
エアシリンダを用いたものは、主としてアーム式で、圧力エアが必要であることからエアコンプレッサ等が別途必要であり、またエア供給が切れた際の安全装置が必要であるという難点があった。また異なる重量の荷役物を吊り下げると、その重量差によって助力の度合いが変わってしまうため、これを修正するために、都度手動でエア圧を調整するようにすると作業効率が低下し、荷役物重量をコンピュータに登録して登録呼出しで行うようにしようとすると電空レギュレータを用いるため配管なども含め構成が複雑になるという難点があった。（特許文献１）
【０００４】
これに対して圧力エアを不要とするモータを用いたものは回転ドラムにフック付きのワイヤロープを巻き付けてこれをモータで回転させるものである。単にモータと回転ドラムの構成では上下動だけしか行われないため、ぜんまいばねを回転ドラムに取り付けて補助動力として組み合わせたものが公知である。ぜんまいばね方式では、ワイヤロープが使用者によって長く引き出されると、ぜんまいばねは弾性変形して徐々に回転ドラムに大きなトルクを付与することになって使用者の感触が変わってしまうため、特許文献２のようにテーパー状の回転ドラムを用いたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２５６３６２号公報
【特許文献２】特開２０１５−０５４７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示された荷役助力装置では、ワイヤロープを巻き付ける回転ドラムの形状がテーパー状になっていることから、これを製作することは従来の円筒形と較べてコストアップとなる。またぜんまいばねの寿命による破損時の交換作業の煩雑さが課題であった。また異なる重量の荷役物を扱う際にも、ぜんまいばねは基本１つで対応せざるを得ないため使用者の使用感に差が生じ、作業効率の低下が生じる恐れがある。
【０００７】
このような問題に鑑みて、本発明者らは、圧力エア供給を不要とし、単純な部品形状及び機構であるものの、様々な重量の荷役物をスムーズに扱うことができて、電動モータによるコンパクトな荷役助力装置を開発中であるが、操作するための釦等を有した操作部が配置される構造や位置によっては、この操作部を引っ張る力や操作釦を押す力の影響を受けて荷役物が動いてしまうことがあった。すなわち荷役物及びこれを移動させる力を検出するために設けられた起歪部が、操作部に加わる力も検出してしまうことで、誤動作する場合があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたもので、例として操作部を引っ張る、操作釦などを押すなどの外力を受けた際に起こる誤動作を防止した荷役助力装置を提供するのが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、モータ、若しくはギア付きモータから構成され、回転出力軸を有するモータ部と、
モータ部の動作制御を行う制御回路部と、
モータ部に機械的に接続されモータ部を支持する接続支持部と、
制御回路部に接続されて操作指令を行う操作部と、
を備えて回転出力軸にロープを介して繋がった荷役物の移動の助力を行う荷役助力装置であって、
接続支持部は、
モータ部に接続固定される第１の接続部と、
固定部材に接続固定される第２の接続部と、
第１の接続部及び第２の接続部の間にあって、歪みを受けて変形する起歪部と、
起歪部の歪を検出するために起歪部に設けられる歪み検出素子と、
を有し、
操作部が、モータ部、第１の接続部及び起歪部から遊離して設けられて構成されている。
【００１０】
請求項２に記載の荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、操作部が、固定部材の一部及び第２の接続部の一部の少なくとも１つに固定されて設けられて構成されている。
【００１１】
請求項３に記載の荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、固定部材の一部及び固定部材に接続固定される部材の少なくとも１つが、モータ部の一部、第１の接続部の一部及び起歪部の一部の少なくとも１つを覆って構成されている。
【００１２】
請求項４に記載の荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、制御回路部が、モータ部及び第１の接続部の少なくとも１つに直接的又は間接的に接続固定されて構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明の荷役助力装置によれば、操作部が、モータ部、第１の接続部及び起歪部から遊離して設けられているため、操作部の操作によって起歪部への歪みを生じさせないことから誤動作を防止することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明の荷役助力装置によれば上記効果に加えて、操作部が、モータ部、第１の接続部及び起歪部から遊離している、固定部材の一部及び第２の接続部の一部の少なくとも１つに固定されて設けられていることから誤動作を防止することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明の荷役助力装置によれば上記効果に加えて、固定部材の一部及び第２の接続部の一部の少なくとも１つが、モータ部の一部、第１の接続部の一部及び起歪部の一部の少なくとも１つを覆うことで、外力がモータ部、第１の接続部及び起歪部に加わることを防ぎ、誤動作を防止することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明の荷役助力装置によれば上記効果に加えて、コンパクトな荷役助力装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態による荷役助力装置の外観斜視図
【図２】本発明の第１の実施形態による荷役助力装置の一部断面構造図
【図３】本発明の第２の実施形態による荷役助力装置の外観斜視図
【図４】従来の荷役助力装置の外観斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明による実施形態について、図面を基に詳細な説明を行う。図１は本発明の第１の実施形態による荷役助力装置１の外観を示したものである。
【００１９】
モータ部２の負荷側には機械的な接続であってギアで減速する減速機が取り付けられてモータの回転速度を所定の速度に減速している。一方反負荷側には回転角検出部とブレーキが取り付けられている。ここでは回転角検出部、ブレーキ、モータ、及び減速機を組み合わせたものをモータ部２と定義する。これらの配置順や選択は使用する目的によって適宜決められるため、例えば回転角検出部が減速機の後段にあっても良く、種々の変形が可能である。
【００２０】
回転出力軸３はここでは減速機にて減速された回転軸であって、回転ドラム１８に連結され、回転ドラム１８を連続的に回転させるものである。また回転出力軸３はブラケット１９に取り付けられた軸受によって回転自在に支持されている。またモータ部２の反負荷側のモータケーシングはブラケット１９に取り付けられている。
【００２１】
回転ドラム１８は、回転出力軸３からの駆動によって回転してロープ６の繰り出し、巻付けを行う。ロープ６は例えば金属ワイヤロープであって回転ドラム１８に巻き付けられていて、その一端は回転ドラム１８に固定され、他端はシンブルを介して荷役物を吊るすための荷役用フック８が接続されている。
【００２２】
ブラケット１９は、後述する接続支持部１０を介して固定部材７により吊り下げられている。固定部材７は回転自在継ぎ手や金属板等によって構成され、装置吊り下げ用フック９に接続されて全体が吊り下げられている。
【００２３】
固定部材７の一部を延伸したものが固定部材延伸部７ａであって、その先には操作部４が取り付けられている。操作部４は固定部材延伸部７ａを沿うように配線された柔軟な操作部ケーブル１６によって制御回路部１７に電気的に接続されている。操作部４には操作釦５が複数あって、荷役を扱うモードの切替えや手動操作の操作指令を行うものである。
【００２４】
制御回路部１７は、荷役助力装置１の動作制御を行うものであって、モータ部２の回転角検出部、後述の歪み検出素子１４及び操作部４からの電気信号を基に、モータ部２のモータを制御する信号をモータへ送信していて、ブラケット１９に固定されている。固定される位置は、モータ部２及び後述の第１の接続部１１の少なくとも１つに直接的又は間接的に接続固定され、ブラケット１９内に収まってコンパクトに配置されている。
【００２５】
図２は本発明の第１の実施形態による荷役助力装置１の一部の断面構造図であって、図１において断面ＢＢで切断した領域Aの詳細を示している。
【００２６】
接続支持部１０は、いわゆる円柱型のロードセルの形状であってし、荷重を受けて変形する薄肉の起歪部１３を間に挟んで、第１の接続部１１と第２の接続部１２がある。起歪部１３の円柱軸に垂直な面には、歪みを検出できる歪み検出素子１４が添着されている。本実施形態では歪み検出素子１４には歪みゲージを使用している。本実施形態では、第１の接続部１１、第２の接続部１２、起歪部１３及び歪み検出素子１４を含むものを接続支持部１０と定義している。
【００２７】
第１の接続部１１はブラケット１９にボルトによって固定されている。第１の接続部１１は起歪部１３と比較して厚肉で剛性が高い形状を成しており、容易に変形し難い形状である。
【００２８】
第２の接続部１２は固定部材７に当接していて、固定部材７によって吊り下げられた状態である。第２の接続部１２ｄも起歪部１３と比較して厚肉で剛性が高い形状を成しており、容易に変形し難い形状を成している。
【００２９】
固定部材７はモータ部２及び接続支持部１０全体を吊り下げるものであり、これは容易には変形しないものである。
操作部ケーブル１６は固定部材延伸部７ａに沿って配線され、ブラケット１９の開口部を通り、コネクタ２０により制御回路部１７に接続されている。操作部ケーブル１６は柔軟なケーブルを使用していて、操作部４に加わる外力の影響が起歪部１３へ伝わらないように構成されている。
【００３０】
以上の構成にて、荷役用フック８に荷役物が吊るされると、荷役物の重量によってロープ６が引っ張られるため、荷役用フック８、ロープ６、回転ドラム１８、回転出力軸３、モータ部２を介してブラケット１９が下方に引っ張られ、したがって、第１の接続部１１も下方に引っ張られ、起歪部１３が変形する。制御回路部１７は起歪部１３の歪み検出素子１４からの荷重信号と、モータ部２の回転角検出部からの回転角信号を基に、荷役物がバランスするようにモータ部２に対して助力する制御を行う。もちろん荷役物に僅かな外力を印加して移動させた後バランスするような設定を行うことも可能である。
【００３１】
図３は本発明の第２の実施形態による荷役助力装置１の外観を示したものである。ここではカバー１５以外は第１の実施形態と同様であるので、カバー１５関連のみ説明する。
【００３２】
カバー１５は固定部材７に固定されており、荷役物の重量や荷役物の扱いに関する力以外の力を発生させ、起歪部１３の歪み検出素子１４からの荷重信号に影響を及ぼすもの、例えばモータ部２、接続支持部１０、ブラケット１９等を覆うものである。カバー１５は必ずしも全面を覆う必要はなく、動作状態を確認できるように透明材料を使用したり適宜穴を開けたりするなどして、必要箇所を覆うことで外力印加を防止することは可能である。
【００３３】
従来、図４に示すような荷役助力装置では、操作部４がブラケット１９を介して制御回路部１７に接続されていた。このような構成では、操作部４を下方に引っ張ったり、操作釦５を押したりすると、ブラケット１９及び制御回路部１７が引っ張られて結局、第１の接続部１１にその力が伝わり、起歪部１３が変形して歪み検出素子１４から荷重が増加したという信号が出力されてしまうことになる。よって荷役物の荷重が増えたことと同じになるため、制御回路部１７はこれを持ち上げる方向に指令が働く。また、直接的にブラケット１９に外力が加わっても第１の接続部１１にその力が伝わるため、荷役物を動かすつもりはないのにもかかわらず、荷役物が動いてしまうことになる。一般には、荷役助力装置は高所に吊り下げられて使用することが多いためブラケット１９に直接外力が加わることは比較的少ないが、操作部４は押されたり引っ張られたりすることは常であるため、誤動作してしまうことになる。
【００３４】
以上、本実施形態によれば、  操作部４が、モータ部２、第１の接続部１１及び起歪部１３から遊離して設けられていることで、上記のような操作部４への外力の印加の影響による誤動作を防止できる。操作部４が、モータ部２、第１の接続部１１及び起歪部１３から遊離して設けられていれば良いので、操作部４は、固定部材７の一部及び第２の接続部１２の一部の少なくとも１つに固定されて設けられたり、制御回路部１７に受信手段、操作部４に送信手段を設けて無線や赤外線などで通信したりすることでも実現可能である。
【００３５】
また、固定部材７の一部及び固定部材７に接続固定される部材の少なくとも１つが、モータ部２の一部、第１の接続部１１の一部及び起歪部１３の一部の少なくとも１つを覆うことで、モータ部２の一部、第１の接続部１１の一部及び起歪部１３に外力が加わることを防止できる。
【００３６】
以上、本発明に関する実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることではなく接続支持部がフランジ型となっているようなものにも適用でき、種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の活用例として、荷役を扱う荷役助力装置への適用が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  荷役助力装置
２  モータ部
３  回転出力軸
４  操作部
５  操作釦
６  ロープ
７  固定部材
７ａ  固定部材延伸部
８  荷役用フック
９  装置吊り下げ用フック
１０  接続支持部
１１  第１の接続部
１２  第２の接続部
１３  起歪部
１４  歪み検出素子
１５  カバー
１６  操作部ケーブル
１７  制御基板
１８  回転ドラム
１９  ブラケット
２０  コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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