JP2010119424A - 上向き作業補助器 - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】 従来技術では、鋼材下面手入れのような立位上向き姿勢の長時間作業を行う作業者の身体的負担を十分軽減できず、作業性改善・作業能率向上は望み得ない。
【解決手段】 ロック機構付き車輪を備えた台枠1と、台枠に立設された下枠2と、下枠に立設された上枠3とを有し、下枠には座板6を配設し、座板は退避可能とし、上枠には背もたれ7、肘掛8、頭部支座9、および工具支柱10をそれぞれ配設し、肘掛、工具支柱のうち少なくとも１つは、退避可能とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、上向き作業補助器に関し、特に、立位での上向き作業に好適な上向き作業補助器に関する。

製造業をはじめとする各種産業の現場のさまざまな場面において、上向き作業が存在する。例えば、鉄鋼製造業において、鋼材の表面品質を管理するにあたり、大型の鋼材の場合には、対象とする鋼材を目的に応じた高さの台やスキッドなどに載せ、上面は鋼材上方から、下面は鋼材下方からそれぞれ表面を検査し、必要に応じて、研磨・研削などの表面手入れを実施する作業が存在する。このうち、鋼材下面の表面手入れ作業は、立ち姿勢でディスクグラインダー等の工具（重さ３kg程度）を頭上の鋼材下面に押し当てて研磨・研削するもので、小休止を挟みながら断続的に行うにしても上向き姿勢でいるため、作業者にとって首、肩、腕等へ負荷がかかるものである。

作業姿勢による身体的負担を軽減するための技術として、次のものが公知である。
特許文献１には、上向き作業に適した補助シートとして、背もたれ部および着座部を有する椅子部を揺動可能とすることにより、背もたれ部にもたれて椅子部を後方に傾動させながら作業を行うことができる作業補助シートが記載されている。また、同文献には、作業者が座って作業する椅子部を回転、昇降および水平方向に移動させることができる作業補助シートが記載されている。

特許文献２には、後頭部を上向き時に支える装置として、リュックサック状に肩掛けベルトで背負う背当ての上部に支首部を有する支首装置が記載されている。
特許文献３には、サドルに着座する作業者の臀部に常時押上げ力を伝えながら床面を全方向に移動可能とすることを特徴とするたち作業補助椅子が記載されている。
特許文献４には、立ち姿勢、中腰姿勢などと姿勢を変えながら作業を行う作業者の脚部にかかる負荷を軽減させる装置として、作業者の胴体部を保持する身体保持手段に押上げ力を与える機構を有する作業補助装置が記載されている。
特開2007-313013号公報 特開2008-38317号公報 特開2008-55140号公報 特開2004-73830号公報

しかし、特許文献１においては、体幹部は上向きになるものの、頭部の支えがなく、工具を保持する腕部の支えもないため、長時間作業には不向きである。また、この補助シートはアームを介して移動可能となっているもので、移動機構は大掛かりであり、また、可動範囲に制約がある。
特許文献２においては、頭部は上向きに支持されるものの、体幹部は通常姿勢のままであり、工具を保持する腕部の支えもないため、長時間作業には不向きである。

特許文献３，４においては、上向き作業に対する配慮がなされていない。
上述のように、従来の作業補助に関する技術では、鋼材下面手入れのような立位上向き姿勢の長時間作業を行う作業者の身体的負担を十分軽減できず、作業性改善・作業能率向上は望み得ないという課題があった。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、上向き作業、特に立位（直立姿勢の立位だけでなく中腰姿勢の立位も含む）での上向き作業において作業性を高め作業者の身体的負担を十分軽減することができる、上向き作業補助器を提供するものである。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
（請求項１）
ロック機構付き車輪を備えた台枠と、該台枠に立設された下枠と、該下枠に立設された上枠とを有し、
前記下枠には座板を配設し、該座板は退避可能とし、
前記上枠には背もたれ、肘掛、頭部支座、および工具支柱をそれぞれ配設し、前記肘掛、前記工具支柱のうち少なくとも１つは、退避可能としたことを特徴とする上向き作業補助器。
（請求項２）
前記座板は、座面高さを可変とし、前記背もたれは、背もたれ高さを可変としたことを特徴とする請求項１に記載の上向き作業補助器。
（請求項３）
前記肘掛は、肘掛長さおよび肘掛高さを可変としたことを特徴とする請求項１または２に記載の上向き作業補助器。
（請求項４）
前記頭部支座は、支座高さ、支座長さ、および支座角度を可変としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の上向き作業補助器。
（請求項５）
前記背もたれは、背もたれ角度を可変としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の上向き作業補助器。
（請求項６）
前記台枠に足載せ用滑り止めを配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の上向き作業補助器。

本発明の上向き作業補助器を用いることにより、上向き作業、特に立位の上向き作業の作業性が向上し、作業者の身体的負担が軽減し、作業能率の向上がもたらされる。

図１は本発明の実施形態の１例を示す側面図であり、図２、図３はそれぞれ図１の正面図、平面図である。本例では、鋼板支柱31にて床面32からの高さが1850ｍｍの位置に支持された鋼板30の底面が作業面であり、該作業面に対し、作業者が本発明の上向き作業補助器（略して本器）に身体を預けながら、手で保持した工具（ディスクグラインダー）20にて研磨・研削作業をしている状況を示す。

本器は、台枠1と、台枠1に立設された下枠2と、下枠2に立設された上枠3とを有する。本器は、転倒防止の観点から、重心が十分低くなるように設計するのが好ましい。
台枠1には、本器の移動を容易にするために、車輪4が装着されている。車輪4は、本器の安定直立のために３個以上を必要とする。本例では３個よりも安定である４個とした。
上向き作業中は作業姿勢を安定させるために本器を停止させておく必要があるから、３個以上の車輪のうち少なくとも１個はロック機構5付きとすべきであるが、停止中の回転を防止するためには１個よりも２個以上とするのがよい。

本例では、２個の後車輪をロック機構5付き車輪とし、ロック機構5は、２個の後車輪に装着したブレーキ5aを１個のブレーキ操作用ペダル5bにてワンタッチで２個の後車輪への同時押付け／解除可能に構成した。
下枠2には、作業者の臀部を支えるための座板6が配設される。座板6としては、股間に反力がかかって姿勢の維持に有利なサドルを採用した。

また、作業者の体格や作業面の高さ位置によっては座板がない方が好ましい場合がありうる。また、本器の移動や本器への乗り込みの際に座板が邪魔になる場合もありうる。かかる場合への適応形態として、本発明では、座板6は退避可能とする。座板6の退避手段としては跳ね上げ式が好ましく用いうる。本例では座板6は跳ね上げ方向61に跳ね上げ可能に構成した。

上枠3には、作業者の背中を支えるための背もたれ7、作業者の肘を支えるための肘掛8、作業者の後頭部を支えるための頭部支座9、および、作業工具20を支えるための工具支柱10が配設される。
背もたれ7、肘掛8、頭部支座9を配設したことで、上向き作業者の身体的負担を大幅に軽減できる。

また、工具支柱10は、工具20の落下防止のために設けたものである。本例では、工具支柱10に工具20を適当な長さのワイヤ21で連結して、工具20をうっかり取り落としても作業者の顔面や体の上に落下することなく、かつ、床面上方で保持できるようにしている。なお、工具支柱10の形状や長さ等寸法は、図示されたものに限定されず、作業内容に応じて適宜変更してかまわない。また、工具支柱10は、多少遊びがあるほうが使い易いので、揺動可能に配設するのが好ましい。

また、例えば検査・点検作業など、作業工具等の重量物を手で保持せず、肘掛や工具支柱がない方が好ましい場合がありうる。また、本器の移動や本器への乗り込みの際に肘掛や工具支柱が邪魔になる場合もありうる。かかる場合への適応形態として、本発明では、肘掛、工具支柱のうち少なくとも１つは退避可能とする。
肘掛の退避手段としては例えば座板と同様の跳ね上げ式が好ましく用いうる。工具支柱の退避手段としては、折畳み式が好ましく用いうる。

本例では、肘掛8は座板6と同様、跳ね上げ方向81に跳ね上げ可能に構成し、工具支柱10は作業状態（図１の実線描像）から退避状態（図１の２点鎖線描像）への折畳み可能に構成した。
また、座板6、背もたれ7はそれぞれ、作業者の体格に適合した高さに調節できることが好ましい。そこで、本例では、座面高さ、背もたれ高さを可変とした。

座面高さの可変手段は、下枠2に昇降可能に取付けた座板6をロック付きガスシリンダー62で支持してそのロックをロック解除レバー63操作で解除できる構成とした。
背もたれ高さの可変手段は、上枠3に摺動可能に取付けた背もたれ7をロックネジ71で保定（不動状態に保持）できる構成とした。
また、肘掛8は、作業者の体格に適合した長さ、高さに調節できることが好ましい。そこで、本例では、肘掛長さおよび肘掛高さを可変とした。

肘掛長さの可変手段は、上枠3に取付けた肘掛支持アーム82で摺動可能に支持した肘掛8を肘掛位置固定具83で保定できる構成とした。肘掛位置固定具83としては、ロックネジが使用できる。あるいは、肘掛支持アーム82との双方に適宜位置決め用の穴を開け、プランジャーで固定する方法も採用可能である。
肘掛高さの可変手段は、肘掛支持アーム82を上枠3に摺動可能に取付け、かつバネ84を介して上枠3の肘掛支持アーム82取付け部位より下方の部位に取付け、該下方の取付け部を摺動可能としてロックネジ85で保定できる構成とした。この構成では、バネ84の緩衝作用により腕等の負担がさらに軽減する効果も得られる。

また、頭部支座9は、作業者の体格に適合した高さ、長さ、角度に調節できることが好ましい。そこで、本例では、支座高さ、支座長さ、支座角度を可変とした。支座高さ、支座長さ、支座角度の可変手段は、上枠3に幹部材92を摺動可能かつ保定可能に取付け、幹部材92に枝部材91を摺動・傾転可能かつ保定可能に連結し、枝部材91先端に頭部支座9を固定した構成とした。なお、幹部材92、枝部材91の保定機構としては、操作の容易なカムロック機構93，94を採用した。

なお、後頭部ないし首筋への当たりを和らげるために、頭部支座は、クッション的に変形可能としてもよく、また、幅分割型として頭周方向当接位置および／または角度を可変としてもよい。
また、本例では、背もたれ角度（床面からの起こし方向の角度とする）は最適とされる105度に固定したが、本発明はこれに限らず、背もたれ角度を可変としたものも含む。背もたれ角度を可変とするには、背もたれ7を上枠3に傾転可能かつ保定可能に配設するか、または、上枠3を下枠2に傾動可能かつ保定可能に立設すればよい。

また、本例のように、台枠1に足載せ用滑り止め（フットレスト）11を配設すると、作業姿勢の安定確保に有効に寄与し、加えて、作業中に随時フットレスト11に足を載せて緊張を和らげることができ、また作業場所変更の際に本器に乗ったままフットレスト11に片足を載せてもう一方の足で床面を蹴って容易に移動できるので好ましい。
また、研磨・研削作業時に発生する火花による火災を防ぐために、素材、特に座面や背もたれ、肘掛などの非金属軟質部品の素材としては、難燃性の素材を用いることが好ましい。

また、本器を使用する作業領域が安全上の観点から柵で囲われる場合は、本器に乗って後退する時に柵と衝突することありうるので、この衝突時の衝撃を緩和するために、本器の台枠後部にバンパーを配設したものを使用することが好ましい。かかるバンパーを有する上向き作業保持器も本発明に属する。
また、本発明において、上向き作業補助器の走行や、座面高さ、背もたれ高さ、肘掛高さ、背もたれ角度などの可変手段を電動式など動力を用いた方式にすることも可能である。該動力を用いた方式は、特に作業対象が高い位置にある場合の座面昇降などに有効である。

本発明の上向き作業補助器は、図１に例示した研磨・研削作業だけでなく、製品や中間工程品の検査作業、設備の点検・検査作業、塗料や洗浄液の吹付け作業などにも適用可能である。

本発明の実施形態の１例を示す側面図 図１の正面図 図１の平面図

符号の説明

1 台枠（ロック機構付き車輪を備えた台枠）
2 下枠（座板支持用）
3 上枠（背もたれ支持用）
4 車輪
5 ロック機構（添字のaはブレーキ、bはブレーキ操作用ペダル）
6 座板（サドル）
7 背もたれ
8 肘掛
9 頭部支座（ヘッドレスト）
10 工具支柱
11 足載せ用滑り止め（フットレスト）
20 工具（ディスクグラインダー）
21 ワイヤ（工具落下防止用ワイヤ）
30 鋼板
31 鋼板支柱
32 床面
61,81 跳ね上げ方向
62 ロック付きガスシリンダー
63 ロック解除レバー
71,85 ロックネジ
82 肘掛支持アーム
83 肘掛位置固定具
84 バネ
91 枝部材（頭部支座支持用）
92 幹部材（頭部支座支持用）
93,94 カムロック機構

Claims (6)

1. ロック機構付き車輪を備えた台枠と、該台枠に立設された下枠と、該下枠に立設された上枠とを有し、
   前記下枠には座板を配設し、該座板は退避可能とし、
   前記上枠には背もたれ、肘掛、頭部支座、および工具支柱をそれぞれ配設し、前記肘掛、前記工具支柱のうち少なくとも１つは、退避可能としたことを特徴とする上向き作業補助器。
2. 前記座板は、座面高さを可変とし、前記背もたれは、背もたれ高さを可変としたことを特徴とする請求項１に記載の上向き作業補助器。
3. 前記肘掛は、肘掛長さおよび肘掛高さを可変としたことを特徴とする請求項１または２に記載の上向き作業補助器。
4. 前記頭部支座は、支座高さ、支座長さ、および支座角度を可変としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の上向き作業補助器。
5. 前記背もたれは、背もたれ角度を可変としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の上向き作業補助器。
6. 前記台枠に足載せ用滑り止めを配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の上向き作業補助器。

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