JP2021167035A

JP2021167035A - 作業支援器具

Info

Publication number: JP2021167035A
Application number: JP2020070823A
Authority: JP
Inventors: 和義山田; Kazuyoshi Yamada
Original assignee: Daido Co Ltd
Current assignee: Daido Co Ltd
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-04-10
Publication date: 2021-10-21

Abstract

【課題】ぶどう等の果実を疲れずに採取作業を行い得る軽量で安価な作業支援器具を提供する。
【解決手段】腰バンド２と、この腰バンド２に付設の下方支持具５と、作業者の上腕を受ける上腕受け具６と、上腕受け具６の下方位置に設けた上方支持具７と、上下を連結する第１・第２サポート杆11，12とを、備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、作業者の上腕を支持する作業支援器具に関する。

従来、重量物を両手で持ち上げる作業を支援するため、スーツのように両肩に掛けると共に、バネやガススプリング等のトルク発生機構によるパワーを利用した大型の作業支援装置が提案されている（特許文献１参照）。

特表２０１８−５２００１１号公報

しかしながら、従来の作業支援装置は、スーツ型で両肩に掛ける複雑なトルク発生機構を必要とし、重量も大きく、作業者が身体に着脱するのも難しいという問題や、作業によっては、片方の腕のみをサポートすれば十分であるにかかわらず、左右両腕を（パワーをもって）サポートするため、片腕の作業用としては、無駄な構造であった。

そこで、本発明は、作業者の腰に取着する腰バンドと、上記腰バンドの左右一側外面に固着された下方支持具と、作業者の上腕を受持する上腕受け具と、上端が上記上腕受け具の下方部位に枢着されると共に、下端が首振り自在として上記下方支持具に連結された第１サポート杆と、該第１サポート杆よりも前方位置に配設されると共に、上端が上記上腕受け具の下方部位に枢着され、下端が首振り自在として上記下方支持具に連結された第２サポート杆とを具備している。

また、上記第２サポート杆は、伸長方向に弾発付勢するガススプリングと、該ガススプリングの弾発付勢力に抗して第２サポート杆全長寸法を短くする方向に調整可能な全長調整機構とを、具備する。
また、上記上腕受け具の上記下方部位は、Ｕ字型受け具本体が取着された横断面チャンネル型であって左右側壁にガイド用スリットを貫設したスライド案内部材と、上記スライド案内部材のガイド用スリットに差込まれた左右各一対の突出子を有すると共に上記第１サポート杆・第２サポート杆の上端が枢着される上方支持具とを、備えている。
また、上記スライド案内部材を上記上方支持具に対して、前後方向に移動させる回転ノブを付設し、上記受け具本体の鉛直状中心線を上記ノブの手動回転によって前方へ移動させてゆけば、作業者の上腕からの下方向の力にて、上記第２サポート杆が上記ガススプリングの弾性圧縮によって短縮しつつ、上記受け具本体と作業者の上腕が前方下傾状態に切換わるように構成した。

本発明によれば、ぶどう等の果実の採取作業等に好適で、しかも、安価かつ軽量な作業支援器具である。特に、トルク発生機構が省略されて、小型かつ軽量である。しかも、作業者の身体への着脱が容易・迅速に行うことができる。

上腕を前方へ向けた姿勢を示す正面図である。上腕を前方へ向けた姿勢を示す側面図である。上腕を側方へ向けた姿勢を示す正面図である。上腕を側方へ向けた姿勢を示す側面図である。上腕を前方下傾状態とした姿勢を示す正面図である。上腕を前方下傾状態とした姿勢を示す側面図である。本発明の実施の一形態を示す正面図である。側面図である。斜視図である。図３の姿勢に略対応した正面図である。図４の姿勢に略対応した側面図である。図４の姿勢に略対応した斜視図である。図４の姿勢に略対応した平面図である。図５の姿勢に略対応した正面図である。図５の姿勢に略対応した側面図である。図５の姿勢に略対応した斜視図である。側面図である。図17の要部拡大図である。図７の要部拡大図である。

以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１〜図６に於て、作業者の身体を、いわばマネキンのトルソーＴに上腕30を付設した立体物Ｍをもって、その動きと姿勢を、簡略化して図示することによって、本発明に係る作業支援器具の作動及び姿勢を、以下説明する。なお、図示の立体物Ｍを作業者Ｍと呼んで説明する。

図１〜図19に於て、２は、作業者Ｍの腰に巻付けて取着する腰バンドであり、この腰バンド２は着脱自在なバックル３を前方中央位置に有する。また、腰バンド２の左右一側外面４───図例では、右側外面４───に、下方支持具５が、（外方へ突出状に、）固着されている。
つまり、図１〜図19に示した実施形態では、作業者Ｍの右腕用の場合を示す。

なお、腰バンド２は、バックル３を有する前半部の上下幅寸法が小さいが、左右側部から後半部に渡っては上下幅寸法を大きく設定し、さらに、下方支持具５が固着される右側面及び右後方コーナー面に渡っては、十分な補強のために内面当て板、及び／又は、芯板材を、付加している。
即ち、下方支持具５には、後述する大きな（下方向への）力が作用するので、下方支持具５が突設される腰バンド２の右側面及び右後方コーナー面に渡っては、十分に補強された構造とする。

６は、作業者Ｍの上腕30を受持する上腕受け具であり、上方開口Ｕ字形である。なお図示省略するが、ロック付のゴムバンド等の保持バンドを、上腕受け具６に付設すると、不意の上腕30の離脱（外れ）を防止できるので、望ましい。

11は第１サポート杆であり、12は第２サポート杆であって、第１サポート杆11の上端11Ａは上腕受け具６の下方部位Ｄ₆ に枢着される。また、第１サポート杆11の下端11Ｂは首振り自在として下方支持具５に連結される。
第２サポート杆12の上端12Ａは上腕受け具６の下方部位Ｄ₆ に枢着される。また、第２サポート杆12の下端12Ｂは首振り自在として下方支持具５に連結される。

そして、第１サポート杆11・第２サポート杆12の上端11Ａ・12Ａは、上腕受け具６の下方部位Ｄ₆ に付設された「くの字型（ブーメラン型）」であって、かつ、横断面が下方開口状チャンネル型の上方支持具７に枢着されている。
しかし、この枢着の構造は、単純なボルト軸８，９のみではない。即ち、本発明の実施形態にあっては、球面継手（図示省略）を介して、ボルト軸８，９に枢着している。このように、球面継手を介して、上端11Ａ，12Ａを、上方支持具７に枢着することで、図１〜図17に示した如く、第１サポート杆11及び第２サポート杆12は、相互に複雑な姿勢関係に変化自在として、上腕30をサポートできる（詳しくは後述する）。

しかも、第１サポート杆11・第２サポート杆12の下端11Ｂ・12Ｂは、図２，図８，図９，図11，図12等に示すような球面継手13，14を介して、下方支持具５に連結されている。これによって、一層、第１サポート杆11と第２サポート杆12は、相互に複雑な姿勢関係に変化自在として、上腕30をサポートできる（詳しくは後述する）。
そして、第２サポート杆12は第１サポート杆11よりも前方位置に配設されている。
言い換えると、第１サポート杆11は第２サポート杆12よりも後方位置に在る。しかも、図４及び図13からも明らかなように、トルソーＴ（作業者Ｍ）を真横から見た場合の中央平面Ｐ₀ よりも、第１サポート杆11の下端11Ｂ（球面継手13）は、常時、後方に在る。

そして、図14と図19等に示すように、第２サポート杆12は、伸長方向に弾発付勢するガススプリング22と、ガススプリング22の弾発付勢力Ｆ₂₂に抗して第２サポート杆全長寸法を短くする方向に調整可能な全長調整機構20とを、具備している。
具体的には、ガススプリング22は、圧縮ガス（流体）を封入したシリンダチューブ22Ａを上方に、細径のロッド22Ｂを下方となるように、天地逆に配設する。

全長調整機構20は、図14と図19等に示したように、ガススプリング22のロッド22Ｂの下端に固着された下取付具20Ａと、シリンダチューブ22Ａに固着された上取付具20Ｂと、下端が下取付具20Ａに固着されると共に上端がスライド可能として上取付具20Ｂを挿通し、さらに上半部にネジが形成された案内用細杆20Ｃと、この細杆20Ｃの上半部のネジに螺合するネジ孔を有する手動回転輪（ノブ）20Ｄとを、備えている。

このような全長調整機構20を第２サポート杆12が具備しているので、手動回転輪20Ｄを螺進すればガススプリング22の弾発付勢力に抗して、ガススプリング22───即ち、第２サポート杆12───の全長が短縮でき、その全長を所望の値に調整可能である。逆に、手動回転輪20Ｄを螺進させれば、第２サポート杆12の全長を所望の値に伸長できる。

ところで、上述のガススプリング22が伸長方向への弾発付勢力Ｆ₂₂を常に発生しているといえども、図１〜図４に示す作業時には、上腕30には全く作用していない。即ち、前述の全長調整機構20によって、ガススプリング22の伸長方向の弾発付勢力Ｆ₂₂は零に制御されている（殺されている）。

次に、上腕受け具６の下方部位Ｄ₆ について説明する。25は、Ｕ字型受け具本体６Ｚが鉛直方向軸心廻りに小角度首振り自在として取着されたスライド案内部材である。このスライド案内部材25は、横断面が（下方開口状の）チャンネル型であり、しかも、左右側壁にガイド用スリット26，26が貫設されている。
スライド案内部材25の上記ガイド用スリット26に（水平方向に）差し込まれた左右一対の突出子27，27を、（前述の）上方支持具７が有している。

具体的には、第１サポート杆11・第２サポート杆12の上端11Ａ・12Ａが枢着されている
上方支持具７には、２本の短い軸28，28が水平方向に貫設され、各軸28，28の突出状両端部位をもって、前記突出子27，27を構成している。
従って、受け具本体６Ｚ及びスライド案内部材25は、上方支持具７に対し、水平（前後）方向に往復移動自在である。

29は、スライド案内部材25を上方支持具７に対して、前後（水平）方向に移動させるための回転ノブである。図18に於て、（上腕）受け具本体６Ｚの鉛直状中心線Ｌ₆ と、ボルト軸９の軸心との距離（寸法）をＬ_Ｈとすれば、上記回転ノブ29の手動回転によって、（前後方向に移動させて）上記距離（寸法）Ｌ_Ｈを増加・減少させることができる。

なお、図18に示したように、鉛直状中心線Ｌ₆ とは、スライド案内部材25のスリット26に垂直であり、かつ、図13に示した受け具本体６Ｚの内底面中心点Ｏｚを通る直線を言うものと定義する。

そして、ノブ29を手動回転させて、上記中心線Ｌ₆ を、前方（図18の右方向）に移動させてゆけば、距離Ｌ_Ｈが増加し、作業者Ｍの上腕30から、下方向へ小さな力を加えることで簡単容易に、第２サポート杆12が短縮する。つまり、第２サポート杆12のガススプリング22が短縮することによって、第２サポート杆12が短縮しつつ、図10〜図12の上方作業状態から、図14〜図16及び図５と図６に示したように、受け具本体６Ｚと上腕30を、前方下傾状態に切換えることが可能である。例えば、上方作業にてぶどう等の果実の収穫をした後に、簡単かつ迅速に、図５と図６のような姿勢にて、地面上の収穫篭（箱）等ヘ下ろすことができる。

本発明の上記ガススプリング22は、このように、図５と図６の前方下傾状の姿勢へ切換える際に、弾性的に短縮されるという機能を備えている。また、図１〜図４のような上方向作業姿勢に於て、通常は第２サポート杆12の全長は一定であるが、上腕30から下方向の力が（大きく）作用した際には、弾性的に少し短縮する他の機能も備えている。

しかしながら、従来のガススプリングや電動モータ等の「アシスト用パワー」としての常時上方向へアシストする機能を、本発明では不要であると言える。
図１，図２に於て、作業者Ｍが上腕30を前方へ向けた姿勢にあっては、第１サポート杆11と第２サポート杆12は、各上端11Ａ，12Ａ及び下端11Ｂ，12Ｂの球面継手にて、図２及び図８のように上端11Ａ，12Ａが前方向へ移動して、側面視で、第１サポート杆11と第２サポート杆12は前方へ僅かに倒れつつ上腕30が支持される。
図３，図４に於て、作業者Ｍが上腕30を側方へ向けた姿勢にあっては、第１サポート杆11と第２サポート杆12は、前方及び側方へ僅かに倒れつつ上腕30が支持される。

なお、図１，図２、及び、図３，図４にあって、第１サポート杆11が過大に前方乃至側方へ傾き過ぎることを防止する過大傾動抑制手段40を有する。
この過大傾動抑制手段40は、上方支持具７の後方下端に水平状のピン41を取着（挿着）し、かつ、図１，図２、及び、図３，図４に示す如く、上方支持具７の上記ピン41に対して（大きく傾斜してきた）第１サポート杆11の上端11Ａの外周の一部が、当接して、それ以上に大きく傾斜しないように抑制する。
つまり、上方支持具７の後方下端のピン41と、第１サポート杆11の上端11Ａとをもって、過大傾動抑制手段40が構成されている。

既に述べたように、第１サポート杆11・第２サポート杆12は、下方支持具５及び上方支持具７に対して、首振り可能に連結又は枢着されているので、過大に前方や側方へ倒れ易い。上記ピン41、及び、上端11Ａとをもって構成した過大傾動抑制手段40は、第１サポート杆11・第２サポート杆12の過大な傾動を、簡便かつ確実に、防止（抑制）できる。

図１〜図４に於て、前腕は図示省略しているが、上腕30の先端から、通常、垂直上方向を向き、ぶどう等の果実の収穫を行う。
また、図１〜図４から明らかなように、上端11Ａ，12Ａ及び下端11Ｂ，12Ｂの球面継手にて首振り自在な第１サポート杆11・第２サポート杆12によって保持された上腕受け具６は、上腕30を取着していない未装着状態では、起立姿勢を維持できないで「ぐらぐらする不安定姿勢」であることが推測できる。

しかし、受け具６に上腕30を取着した状態では、上腕30と受け具６とは一体連結されているので、作業者Ｍの上腕30を肩関節の点Ｐ₃₀（図２，図４参照）を中心として振り廻し運動自在な一本の「リンク」と見なすべきである。
従って、図１〜図４に示した受け具６の前後左右の空間位置及び姿勢は、第１サポート杆11、第２サポート杆12、上方支持具７、スライド案内部材25等のリンク機構及び案内機構に、点Ｐ₃₀を中心として運動する一本の前記「リンク」をプラスした（集合）結合機構によって、自ら決まる。

即ち、本発明に係る作業支援器具は、上腕30を取着していない未装着状態では、「ぐらぐらする不安定姿勢」であると推測されるのに対して、上腕30を受け具６に取着した装着（使用）状態下では、（集合）結合機構によって、図１〜図４（及び図５，図６）に示したような安定した正確な姿勢が得られる。

なお、本発明は、図１〜図19では、作業者Ｍの右側に装着する右側タイプを図示したが、これを、左右対称形の構成として左側タイプとするも自由である。さらには、一人の作業者が、右側タイプと左側タイプを同時装着して、両腕サポート可能としても好ましい。

本発明は、以上詳述したように、作業者Ｍの腰に取着する腰バンド２と、上記腰バンド２の左右一側外面４に固着された下方支持具５と、作業者Ｍの上腕30を受持する上腕受け具６と、上端11Ａが上記上腕受け具６の下方部位Ｄ₆ に枢着されると共に、下端11Ｂが首振り自在として上記下方支持具５に連結された第１サポート杆11と、該第１サポート杆11よりも前方位置に配設されると共に、上端12Ａが上記上腕受け具６の下方部位Ｄ₆に枢着され、下端12Ｂが首振り自在として上記下方支持具５に連結された第２サポート杆12とを具備した構造であるので、従来のトルク発生機構によるパワーを利用する大型の作業支援装置（特許文献１参照）に比較して、小型かつ軽量であり、作業者が身体に迅速かつ容易に、装着及び離脱が可能となる。特に、従来のように両肩に掛ける必要がないので、作業者が身体に着脱するのが一層容易かつ迅速に行い得る。また、ぶどう等の果実の収穫作業等では片方の腕のみのサポートで十分な場合があり、無駄のない簡易かつ軽量で安価に製作できる利点もある。
しかも、第１サポート杆11と第２サポート杆12は、上下両端が首振り可能であるにもかかわらず、作業者Ｍ自身の片方の腕30を追加される一本の「リンク」として活用したことで、受け具６を安定した姿勢及び空間位置に、作業者Ｍの意志通りに、動かし得て、使い易い。

また、上記第２サポート杆12は、伸長方向に弾発付勢するガススプリング22と、該ガススプリング22の弾発付勢力Ｆ₂₂に抗して第２サポート杆全長寸法を短くする方向に調整可能な全長調整機構20とを、具備しているので、受け具６の姿勢を作業者Ｍの所望の姿勢に調達できて便利である。しかも、上腕30を、各作業現場の状況に対応して、最も動きがスムーズなように、簡単に調節することができる。

また、上記上腕受け具６の上記下方部位Ｄ₆は、Ｕ字型受け具本体６Ｚが取着された横断面チャンネル型であって左右側壁にガイド用スリット26を貫設したスライド案内部材25と、上記スライド案内部材25のガイド用スリット26に差込まれた左右各一対の突出子27，27を有すると共に上記第１サポート杆11・第２サポート杆12の上端11Ａ，12Ａが枢着される上方支持具７とを、備えた構成であるので、受け具６の下方部位Ｄ₆にコンパクトに（図示のような）作動・切換が出来る機構を、設けることができた。また、第１・第２サポート杆11，12の上端11Ａ，12Ａと、受け具６とを、腕30の方向に前後スライド可能として連結できて、上腕30の動きが楽である。

また、上記スライド案内部材25を上記上方支持具７に対して、前後方向に移動させる回転ノブ29を付設し、上記受け具本体６Ｚの鉛直状中心線Ｌ₆ を上記ノブ29の手動回転によって前方へ移動させてゆけば、作業者Ｍの上腕30からの下方向への力にて、上記第２サポート杆12が上記ガススプリング22の弾性圧縮によって短縮しつつ、上記受け具本体６Ｚと作業者Ｍの上腕30が前方下傾状態に切換わるように構成したので、図１〜図４に示した作業使用状態から、小さな力にて迅速に、図５、図６に示したように、上腕30を前方下傾姿勢に切換できる。この切換にて、例えば、収穫したぶどう等の果物を、下方位置に下ろすことが容易である。

２腰バンド
４左右一側外面
５下方支持具
６上腕受け具
６Ｚ受け具本体
７上方支持具
11 第１サポート杆
12 第２サポート杆
11Ａ上端
11Ｂ下端
12Ａ上端
12Ｂ下端
20 全長調整機構
22 ガススプリング
25 スライド案内部材
26 ガイド用スリット
27 突出子
29 回転ノブ
30 上腕
Ｄ₆ 下方部位
Ｆ₂₂ 弾発付勢力
Ｌ₆ 中心線
Ｍ作業者

Claims

作業者（Ｍ）の腰に取着する腰バンド（２）と、
上記腰バンド（２）の左右一側外面（４）に固着された下方支持具（５）と、
作業者（Ｍ）の上腕（30）を受持する上腕受け具（６）と、
上端（11Ａ）が上記上腕受け具（６）の下方部位（Ｄ₆ ）に枢着されると共に、下端（11Ｂ）が首振り自在として上記下方支持具（５）に連結された第１サポート杆（11）と、
該第１サポート杆（11）よりも前方位置に配設されると共に、上端（12Ａ）が上記上腕受け具（６）の下方部位（Ｄ₆）に枢着され、下端（12Ｂ）が首振り自在として上記下方支持具（５）に連結された第２サポート杆（12）と
を具備することを特徴とする作業支援器具。
上記第２サポート杆（12）は、伸長方向に弾発付勢するガススプリング（22）と、該ガススプリング（22）の弾発付勢力（Ｆ₂₂）に抗して第２サポート杆全長寸法を短くする方向に調整可能な全長調整機構（20）とを、具備している請求項１記載の作業支援器具。
上記上腕受け具（６）の上記下方部位（Ｄ₆）は、Ｕ字型受け具本体（６Ｚ）が取着された横断面チャンネル型であって左右側壁にガイド用スリット（26）を貫設したスライド案内部材（25）と、上記スライド案内部材（25）のガイド用スリット（26）に差込まれた左右各一対の突出子（27）（27）を有すると共に上記第１サポート杆（11）・第２サポート杆（12）の上端（11Ａ）（12Ａ）が枢着される上方支持具（７）とを、備えた請求項１又は２記載の作業支援器具。
上記スライド案内部材（25）を上記上方支持具（７）に対して、前後方向に移動させる回転ノブ（29）を付設し、上記受け具本体（６Ｚ）の鉛直状中心線（Ｌ₆ ）を上記ノブ（29）の手動回転によって前方へ移動させてゆけば、作業者（Ｍ）の上腕（30）からの下方向への力にて、上記第２サポート杆（12）が上記ガススプリング（22）の弾性圧縮によって短縮しつつ、上記受け具本体（６Ｚ）と作業者（Ｍ）の上腕（30）が前方下傾状態に切換わるように構成した請求項２記載の作業支援器具。