JP2521483B2 - 可搬型の荷重取扱装置における移動駆動源の制御方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トラックの荷台などの車輌に架装され、使
用場所に搬入して使用する移動型の荷重取扱装置であっ
て、アーム機構などが水平面内で揺動を含む旋回乃至は
走行をし、荷重はそのアーム機械等から吊り下げて支持
されるようにした吊下げ式の荷重取扱装置におけるモー
タ等の移動駆動源の制御方法並びにその装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

天井が低い等の理由で上下空間がない場所では、アー
ム機構等が上下方向に揺動乃至は変形するクレーン状の
荷重取扱い装置は活用することができない。

従来、このような場所では、ホイストや橋型クレーン
のように水平面内で機構が移動し、荷重はこの機構から
索等によって吊下げるようにした荷重取扱装置が使用さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし乍ら、上記の従来装置は大型で構造も複雑なた
め、小型，軽量の荷重の取扱いにはコスト的，設備的に
過剰なものとなり不向きである。

また、上記の従来装置は、大がかりであるため、その
操作も相当煩雑であった。

本発明の発明者は、このような点に鑑み、トラック等
のバン型，コンテナ型等をなす貨物車輌における箱状の
貨物室に取付けて有用な小型，軽量の荷重取扱装置を先
に提案した。

提案した装置は、水平面内で旋回又は旋回と走行でき
るようにしたアーム機構内に巻上機構を設け、この巻上
機構に巻取られるワイヤ，ベルト等の柔軟で長尺の巻掛
部材をアーム機構から吊り下ろし、この巻掛部材の下端
に、掴み装置等による荷重の支持具を取付けて成るもの
である。

この場合において、上記アーム機構等の旋回又は旋回
と走行をモータ等の駆動力を利用して行う場合、駆動力
を制御するために移動方向等を指示するための操作部が
設けられているが、本発明は、このような操作部の操作
によらず、荷重の支持部をその荷重を移動させたい方向
へ押せば（又は引けば）、車輌が坂道や傾斜地にあって
も、その傾斜の影響を受けることなくモータ等の移動駆
動源を適正に制御することができる可搬型の荷重取扱装
置における移動駆動源の制御方法並びにその装置を提供
することを課題とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決することを目的としてなされた、本発
明方法の構成は、巻上機構とこの機構から繰出されて吊
り下げられた索等による巻掛部材の下端に荷重の支持部
を形成して成る荷重の吊下げ機構とを有するほぼ水平な
姿勢のアーム状のビーム部材であってこのビーム部材を
モータ等の移動駆動源の出力により水平面内で移動でき
るように形成した荷重取扱装置を任意角度の傾斜地に搬
入して使用するとき、搬入した傾斜地ごとに、前記ビー
ム部材の先端部から吊り下げられた荷重の支持部が通る
鉛直方向の軸と前記ビーム部材の移動平面内の前後又は
左右の移動軸とがなす相対角を、傾斜地の傾歓角度に応
じて基準角ゼロ度に設定し、 この状態において前記荷重の支持部を前後又は左右の
いずれかの方向へ動かそうとするとき生じる前記基準角
の変化とその変化した角度の方向とを表わす信号を検出
し、この検出信号に基づいて前記ビーム部材を水平面内
で移動させる前記移動駆動源を駆動制御することを特徴
とするものであり、また、この方法を実施するための装
置の構成は、巻上機構とこの機構から繰出されて吊り下
げられた索等による巻掛部材の下端に荷重の支持部を形
成して成る荷物の吊下げ機構とを有するほぼ水平な姿勢
に設けられたアーム状のビーム部材であってこのビーム
部材をモータ等の移動駆動源の出力により水平面内で移
動できるようにした可搬型の荷重取扱装置に於て、前記
ビーム部材と、このビーム部材から鉛直に吊り下げられ
た荷重の支持部を有する索等の巻掛部材とが静止してい
るとき検出される相対角を、使用場所ごとにその傾斜角
度に応じて自動的に角度ゼロに設定する基準角設定機構
と、前記静止相対角に変化が与えられたときのその角度
と方向を検出する操作角設定機構とから成る相対角検出
部とを前記巻掛部材の吊り下げ部に設けると共に、相対
角検出部から供給される検出信号を処理する信号処理部
と、処理された信号に基づいてモータ等の駆動制御信号
を形成する制御部と、この制御部によって駆動されるモ
ータ等の移動駆動源とから成り、前記荷重の支持部を、
それを移動させたい方へ少し動かすことにより、前記ビ
ーム部材の移動駆動源が駆動されるようにしたことを特
徴とするものである。

〔作 用〕

鉛直に吊り下げられた巻掛部材を、その下端に設けら
れた荷重の支持部を移動させたい方向へ少し揺動させる
ときに生じるその巻掛部材とビーム部材との相対角の変
化とその方向が検出され、この検出信号によって、ビー
ム部材の移動駆動源が制御される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図に拠り説明する。

第１図は本発明方法を適用した荷重取扱装置の一例の
側断面図、第２図はその平面図、第３図は本発明制御装
置の一例のブロック図である。

第１図，第２図に於て、１はトラックや貨車における
貨物室の側壁、2,2はこの側壁１の天井近くにおいて貨
物室の貨物の出入口方向に沿って敷設したガイドレー
ル、３は両ガイドレール2,2間に走行可能に載架した桁
状をなす第１ビーム部材で、ここでは梁部材3aに走行輪
3bを設け、この走行輪にモータ3cの回転力を伝達し、ガ
イドレール2,2上を第１ビーム部材３が進退できるよう
に構成されている。

第１ビーム部材３の進退機構は、上記例のほか、図示
しないが、ビーム側にモータ3cの回転を受けるピニオン
を設け、レール２側にこのピニオンと噛合うラックを設
けた構造、或は、レール２の全長間にチェーン等の巻掛
部材を掛回し、この巻掛部材をモータ等により走行させ
るようにしておく一方、巻掛部材にビーム部材３の側端
を連結した構造、その他適宜の走行機構を適用したもの
であれば足りる。

４は上記ビーム部材３の長さ方向に直交する向きにお
いて、当該部材３に取付けたアーム部材4aにより形成し
た第２ビーム部材で、図示した例では、第１ビーム部材
３をなす梁部材3aの長さ方向に敷設したラック3dに噛み
合うピニオン4bがモータ4cに回転させられることによ
り、第２ビーム部材４は第１ビーム部材３に対し進退走
行自在に構成されている。なお、前記アーム部材4aの先
端は円筒状に形成されている。

この第２ビーム部材４の進退機構も、第１ビーム部材
３の走行機構として挙げた走行機構が適用可能であるこ
と勿論である。

4dは上記アーム部材4aの先端に装着したアームヘッド
で、該ヘッド4dはアーム部材4aの先端円筒状部の中心軸
の回りに旋回自在にするため、リング状の軸受4fを介し
て取付けられている。

而して、アーム部材4a,アームヘッド4dはいずれも内
部を中空に形成し、後述する巻上機構５と巻掛部材６と
を内部に収装している。

５は、上記アーム部材4aに於て、その後部に収設した
巻上機構で、ここでは、巻上ドラム5aとこのドラムを駆
動する巻上モータ5bにより形成されている。

６は、上記巻上ドラム5aに後端側が巻取られ、先端側
がガイドローラ6b,6cを経由してアームヘッド4dから吊
り下された平ベルト6aによる巻掛部材で、このベルト6a
の下端には荷物の掴み具等による荷重の支持部７が設け
られ、これらの部材６〜７により荷重の吊り下げ機構を
形成する。

而して、上記ベルト6aが巻上ドラム5aに巻上げられた
り、巻戻されたりすることにより、荷重の支持部７は
上，下に移動させられるから荷物の持上げ，持下げをす
ることができる。また、荷物の持上げ状態において、第
１ビーム部材３がモータ3cの駆動制御により前後移動さ
せられることによって、支持部７の荷物を貨物室の出入
口に対し進退させることができ、更に、アーム部材4aが
そのモータ4cの駆動制御により第１ビーム部材３の長手
方向に移動させられることによって、支持部７の荷物を
貨物室の幅方向において移し変えることができる。

以上により、本発明方法を適用した、所要の場所に車
輌ごと持込んで使用する可搬型の荷重取扱装置の一例を
形成するが、本発明方法が適用可能な荷重取扱装置は、
上記例のものに限られないことは勿論である。即ち、ほ
ぼ水平な姿勢のビーム部材であってこのビーム部材がモ
ータ等の駆動力により水平面内を前後，左右等に移動可
能に構成されたビーム部材に、荷物を吊り下げて支持す
る吊り下げ機構を設けた荷重取扱装置であって、使用し
たい場所に持込んで用いられる可搬型の荷重取扱装置で
あれば足りるのである。

次に、第３図に基づいて、上記の荷重取扱装置の荷重
の支持部７を水平に移動させるモータ3c,4cの駆動制御
方法の実施例について説明する。

第１ビーム部材３のモータ3c、或は第２ビーム部材と
してのアーム部材4aのモータ4cは、通常、手許に形成し
た操作ボックス11のボタン11aやハンドル11bの操作によ
り、それらの正，逆転起動，停止等のための操作が行わ
れる。

本発明では、上記のモータ3c,4cの駆動を、ビーム部
材3,4が移動する水平面Hf内の前後（第２ビーム部材４
と平行な方向）、又は左右（第１ビーム部材３と平行な
方向）の移動軸と、ビーム部材４から吊り下されたベル
ト6aの鉛直線Vlを通る軸とがなす相対角に基づいて制御
するようにした。

このためこの実施例においては、上記水平面Hf内のい
ずれかの移動軸と鉛直線Vlのなす相対角を、両ビーム部
材3,4並びにベルト6aとが静止しているとき、この角度
（以下、静止相対角又は基準角という）を検出すると共
に検出角度をゼロに設定する基準角設定機構８と、この
静止相対角に変位が与えられるとこの角（以下、操作相
対角又は操作角という）とその方向を検出する操作角設
定機構９と、これをモータ3c,4cの制御信号に形成する
制御部10とにより、モータ3c,4cの起動，停止を制御す
るようにした。

而して、静止相対角を検出すると共にその角をゼロ度
に設定する基準角設定機構８は、第１図，第３図に示す
実施例では次のように構成されている。

まず、鉛直に吊り下がったベルト6aに対しアーム部材
4aをその正面（第１図の左側）からみたとき、該部材4a
がその中心軸に関して左，右に傾いた場合には、アーム
ヘッド4dが軸受4fを介して角回転し、ベルト6aの鉛直度
を保持するように構成されている。従って、本発明では
アーム部材4aがその中心軸に関し左右に傾た場合でも、
ベルト6aに傾きが生じないように、傾きの機械的キャン
セル部が形成されている。

次に、鉛直に吊り下がったベルト6aに対しアーム部材
4aがその前後方向（第１図，第２図の左右方向）に関し
傾いた場合には、第１図の例では、アームヘッド4dの下
端に第１ビーム部材３と平行な軸8aを以て揺動可能に取
付けた支持アーム8bが、常に鉛直に吊り下がるベルト6a
と同期して揺動し、鉛直を保持する機械的キャンセル部
が形成されている。従って、これらの二つのキャンセル
部が基準角設定機構８となる。

一方、操作角設定機構９の一例は、上記のキャンセル
機構を形成する支持アーム8bの下端部にこのアーム8bと
直角をなす向きで、且つ、中央部にベルト6aの挿通孔9b
を形成した環状をなす検出器9aを取付けることにより、
アーム部材4aの前後動、又は、左右動に関し、それらの
駆動モータを操作するための角度変位を設定すると共に
それを検出する操作角の設定機構に形成されている。

第３図の検出器9aは、それを平断面にした構成の概要
であり、紙面に対し真下に吊り下がったベルト6aの前側
（第３図のベルト6aの左側）がモータ3cの正転（第１ビ
ーム部材３の前進、＜第１図，第２図における左方向
＞），ベルト6aの後側（第３図のベルト6aの右側）がモ
ータ3cの逆転（第１ビーム部材３の後退）用の検出器91
a,92aであり、また、前記ベルト6aの左側（第３図のベ
ルト6aの上方）がモータ4cの正転（アーム部材4aの第１
ビーム部材３に対する左動＜第２図における上方向），
ベルト6aの右側（第３図のベルト6aの下方）がモータ4c
の逆転（アーム部材4aの右動＜第２図における下方向
＞）用の検出器93a,94aであって、例えば、近接スイッ
チやタッチセンサ等の部材を用いて形成される。

尚、上記検出器9aには、エンコーダやポテンシオメー
タのようなものを用いてもよい。この場合、各検出器91
a〜94aとベルト6aの相対関係は、検出器9aの入力構造に
よって、必らずしも上記例と同じにはならない。

而して、上記の操作角の設定機構９において、鉛直に
吊り下がったベルト6aを、アーム部材4aに対し前又は
後、若しくは、左又は右に押すか引く、具体的には、こ
のベルト6aの下端に設けられた支持部７に掴まれている
荷物を移動させたい側へ押すき引くかをすると、この操
作がベルト6aを介して検出器91a〜94aのいずれかに検出
されるので、この検出信号が判別部10aにおいて判別さ
れ、制御部10bにおいてモータ3c又は4cの駆動制御信号
に変換されてこのモータ3c又は4cが起動されビーム部材
3,4が走行させられるのである。これにより、支持部７
に支持された荷物は、所望方向に水平移動させることが
できることとなる。

本発明方法に於ては、静止相対角（基準角）を検出す
ると共にこれを角度ゼロに設定する基準角設定機構８、
並びに、操作角設定機構９を、次のように構成してもよ
い。

第４図に示すように、アームヘッド4dの内部前面側に
アーム部材4aと一体化される取付ブラケット81aを設け
ると共に、当該ブラケット81aの前面と、この面に対向
したアームヘッド4dの内面に夫々にポテンシオメータ81
bと81cを、夫々の操作軸をアーム部材4aの中心軸4Hと同
軸にして取付ける一方、ポテンシオメータ81bは前記ブ
ラケット81aの前面に取付けた操作アーム81dを操作軸に
連結し、また、ポテンシオメータ81cはアームヘッド4d
の内面から延長した操作アーム81eに連結されている。

この構成により、アーム部材4aとアームヘッド4dがそ
れらの軸上で相対回転すると、この角度がポテンシオメ
ータ81b,81cにおいて、符号が相反した同値の旋回角と
して検出されるので、両検出値を相殺処理することによ
り、アーム部材4aに、その軸に関した左右の傾きがあっ
てもその傾き角はキャンセルされることとなる。

アーム部材4aの傾きが長さ方向においても生じる場合
には、次のようにしてキャンセルされる。

而して、アーム部材4aの前後方向での傾き角をキャン
セルするため、一例として第４図に示すような機構を付
加した。即ち、ベルト6aはアーム部材4aの傾きの如何に
拘らず、常に鉛直線6Vに沿って鉛直であるから、アーム
部材4aが傾いたときベルト6aが鉛直度を維持しようとす
る作用を利用したのである。このためベルト6aの吊り下
し始めの部分のアームヘッド4dにベルト6aの挟持案内部
81mを有する角揺動部材81fを案内ローラ6bと共軸に設け
ると共に、この部材81fの円弧状部の上下面にラック81
g,81hを形成する一方、このラック81g,81hに、アームヘ
ッド4dに取付けたポテンシオメータ81i,81jの操作軸に
取付けられているピニオン81k,81lを夫々に噛合せるの
である。

このようにすると、アーム部材4aが前後のいずれかに
傾いたとき、アーム部材4aに対し傾斜するベルト6aは角
揺動部材81fを前後のいずれかに揺動させる。この揺動
は、両ポテンシオメータ81i,81jに相互に逆方向の出力
を生じさせるので、両出力をブリッジ回路等において処
理すれば両者の出力がキャンセルされる、すなわち、こ
の状態において基準角ゼロ度を検出設定できるのであ
る。

本発明においては、上記アーム部材4aの左右、及び、
前後に関し、アームヘッド4dから吊り下げされたベルト
6aと上記アーム部材4aとの静止相対角（基準角）を、ア
ーム部材4aの傾きの有無の如何に拘らず、検出した上で
これをキャンセルして基準角をゼロ度に設定するのであ
る。

基準角が設定されたあとは、アームヘッド4dが左右の
いずれかに傾斜されたか否か、又は、吊り下がったベル
ト6aが前後のいずれかに傾斜されたか否かを、例えばポ
テンシオメータ81b、又は、同81iの出力により検出する
ようにする。この部の構成並びに作用が操作角設定部９
となる。

ここでは、上記ポテンシオメータ81b、又は、81iの出
力は、その符号の正，負が判別部10aで判別されたあ
と、制御部10bにおいてモータ3c又は同4cの駆動制御信
号に置き換えられ、いずれかのモータに供給されてモー
タが駆動される。モータが駆動されると、第１ビーム部
材３又は第２ビーム部材４のいずれかがモータの回転に
従って二次平面内を移動する。駆動されているモータの
停止は、例えば、ポテンシオメータ81b又は81iから逆符
号の信号が検出されたときになされるようにする。例え
ば、吊り下がっているベルト6aをビーム部材３又は４の
移動している方向とは逆側に向けて引くか押すことによ
り、この動作をポテンシオメータ81b又は81iが検出する
ことによってなされるようにするのである。

以上に説明した第４図々示の機構は、第５図々示の機
構に置き換えても、両機構は同等の作用をする。

第５図々示の機構では、２つのポテンシオメータ81
b′と81c′とがアームヘッド4dに設けられ、ポテンシオ
メータ81b′の操作軸は、アーム部材4aの軸上4Hにおい
て取付バー81d′に連結されており、また、ポテンシオ
メータ81c′の操作軸は前記バー81d′に設けた外歯81
e′に、ピニオン81e″を噛合せることにより、アーム部
材4aの軸方向に関する検出部が形成されている。第５図
におけるこの外の検出部は第４図々示のものと同じ構成
である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、荷重取扱
装置を持込んだ場所が傾斜地であるため、その荷重取扱
装置のビーム部材に多少の傾斜が生じていても、このビ
ーム部材から鉛直に吊り下された吊り下げ部材と上記ビ
ーム部材との間に生じる相対角を機械的、又は、機械−
電気的に検出してその角度をゼロ度とする基準角を制御
部に形成し、この基準角に対してベルト等の吊り下げ部
材に付与される傾きを操作角として検出し、これにより
傾いたビーム部材を傾いた水平面に走行させる移動駆動
源であるモータ等を所定方向に回転させるようにしたの
で、操作者は支持部に吊り下げられた荷物を前後、又
は、左右に押すか引いてやれば、前記の傾斜したビーム
部材を所望方向に移動させることができるので、様々な
傾斜地に持込んで使用する荷重取扱装置の操作がきわめ
て合理的且つ簡易になる。

尚、荷物の持上げ，持下げは、巻上げモータ5bを、公
知の方法により駆動する。

本発明は以上の通りであって、荷物を吊り下げ式に支
持し、且つ、この吊り下げ部材を有するビーム部材を平
面内で移動させるようにした可搬型の荷重取扱装置にお
ける移動駆動源の制御方法としてきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一例を適用した荷重取扱装置の一
例の側断面図、第２図は同じく平面図、第３図は本発明
装置の一例を示すブロック図、第４図及び第５図はそれ
ぞれ基準角設定部及び操作角設定部の構造の例を示す側
断面図である。 １……貨物室の側壁、２……ガイドレール、３……第１
ビーム部材、3c……駆動モータ、４……第２ビーム部
材、4c……駆動モータ、５……巻上機構、６……吊り下
げ機構、6a……ベルト、6b……ガイドレール、７……荷
物の支持部、８……静止相対角（基準角）の設定部、９
……操作角の設定部、10……制御部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】巻上機構とこの機構から繰出されて吊り下
   げられた索等による巻掛部材の下端に荷重の支持部を形
   成して成る荷重の吊下げ機構とを有するほぼ水平な姿勢
   のアーム状のビーム部材であってこのビーム部材をモー
   タ等の移動駆動源の出力により水平面内で移動できるよ
   うに形成した荷重取扱装置を任意角度の傾斜地に搬入し
   て使用するとき、搬入した傾斜地ごとに、 前記ビーム部材の先端部から吊り下げられた荷重の支持
   部が通る鉛直方向の軸と前記ビーム部材の移動平面内の
   前後又は左右の移動軸とがなす相対角を、傾斜地の傾斜
   角度に応じて基準角ゼロ度に自動的に設定し、 この状態において前記荷重の支持部を前後又は左右のい
   ずれかの方向へ動かそうとするとき生じる前記基準角の
   変化とその変化した角度の方向とを表わす信号を検出
   し、 この検出信号に基づいて前記ビーム部材を水平面内で移
   動させる前記移動駆動源を駆動制御する ことを特徴とする可搬型の荷重取扱装置における移動駆
   動源の制御方法。
2. 【請求項２】巻上機構とこの機構から繰出されて吊り下
   げられた索等による巻掛部材の下端に荷重の支持部を形
   成して成る荷物の吊下げ機構とを有するほぼ水平な姿勢
   に設けらけたアーム状のビーム部材であってこのビーム
   部材をモータ等の移動駆動源の出力により水平面内で移
   動できるようにした可搬型の荷重取扱装置に於て、 前記ビーム部材と、このビーム部材から鉛直に吊り下げ
   られた荷重の支持部を有する索等の巻掛部材とが静止し
   ているとき検出される相対角を、使用場所ごとにその傾
   斜角度に応じて自動的に角度ゼロに設定する基準角設定
   機構と、 前記静止相対角に変位が与えられたときのその角度と方
   向を検出する操作角設定機構とから成る相対角検出部と
   を前記巻掛部材の吊り下げ部に設けると共に、 相対角検出部から供給される検出信号を処理する信号処
   理部と、 処理された信号に基づいてモータ等の駆動制御信号を形
   成する制御部と、 この制御部によって駆動されるモータ等の移動駆動源と
   から成り、 前記荷重の支持部を、それを移動させたい方へ少し動か
   すことにより、前記ビーム部材の移動駆動源が駆動され
   るようにした ことを特徴とする可搬型の荷重取扱装置における移動駆
   動源の制御装置。