JP3559686B2 - 配電作業用操作棒のバランス支持装置 - Google Patents
配電作業用操作棒のバランス支持装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3559686B2 JP3559686B2 JP17641197A JP17641197A JP3559686B2 JP 3559686 B2 JP3559686 B2 JP 3559686B2 JP 17641197 A JP17641197 A JP 17641197A JP 17641197 A JP17641197 A JP 17641197A JP 3559686 B2 JP3559686 B2 JP 3559686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support
- rod
- operation rod
- support arm
- balance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電作業に用いられる工具等を操作する操作棒を任意の姿勢でバランス支持する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力用架線ケーブルの工事を行う場合、作業車両に搭載したバケットに作業者が乗り込んでケーブルの切断や接続等を行っている。そして、近年は、工事現場周囲の家庭や病院、工場などへの影響を考慮し、送電をしている状態、いわゆる活線状態で工事が行われるようになっている。この活線状態の工事においては、長尺の絶縁体からなるホットスティックと称する操作棒の先端に工具を取り付け、操作棒の基端部に設けた操作ハンドルなどを操作してケーブルの絶縁被覆を剥いだり、ケーブルの接続等を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、操作棒は、工具の駆動源などを内蔵させているため、５〜６ｋｇ程度の重量を有する。しかも、長尺の操作棒の先端に３〜１０ｋｇ程度の重量を有する工具を装着するため、作業者は約１０ｋｇ以上のものを支持しながら工具の操作を行う必要があり、長時間の作業が困難であるばかりでなく、操作棒先端の工具を作業目的に適した所定の動作を行わせることも容易でない。特に、操作棒を傾斜させた状態で作業する場合、先端に重い工具が取り付けてあるため、操作棒を所定の角度に維持することが極めて困難となる。このため、作業者の操作棒を支持する負担を軽減し、作業を容易に行うことができるような装置の開発が望まれていた。
【０００４】
本発明は、上記の要請に鑑みてなされてもので、作業者の負担を軽減し、作業能率を向上できる配電作業用操作棒のバランス支持装置を提供すると同時に、特にバランス支持装置を作業バケットへ的確に格納できるようにして搬送に適正な形態が取れるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、作業者が乗込む作業バケットの内壁面に止着され前記作業バケットの内面に沿って上下方向に配置した昇降レールと昇降ブロックの組合わせからなる昇降手段を備え、前記昇降ブロック側を支持部として基端部が枢着されることにより上下方向揺動可能とされ、先端部に配電作業用操作棒を傾動可能に取り付ける支持アームを有し、前記配電作業用操作棒の荷重により前記支持アームに作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを前記支持アームに与えてバランス支持するバランス力発生手段を備え、前記支持アームを枢着点にて折り畳むことにより昇降ブロックを前記昇降レールに沿って下降させて前記作業バケット内に格納可能に構成したものである。
【０００６】
【作用】
上記のごとく構成した本発明は、例えば配電作業に用いる工具を操作する操作棒を支持している支持アームがバランス力発生手段によってバランス支持されるため、作業者の被支持物を支持するための労力を非常に小さくすることができ、作業者の負担が大幅に軽減させる。しかも、作業者は、被支持物の荷重をほとんど受けることがないため、支持アームに支持させた被支持物の操作を容易、的確に行うことができ、作業能率を大幅に向上することができる。このようなバランス支持装置は、基端部分で折り畳み、これを作業バケット内に収容できるようになっているため、作業車両の移動時の安定性を確保することができるとともに、使用に際して予めバケット収容状態にあるバランス支持装置を簡単に作業状態までバケットから引き出すことができるので、迅速に作業の開始と終了を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバランス支持装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るバランス支持装置の説明図であって、架線工事に適用した例を示したものである。
【０００８】
図１において、バランス支持装置１０は、高所作業車両のバケット１２に取り付けるためのフック部１４を有していて、このフック部１４をバケット１２の上端縁に掛止させることにより、バランス支持装置１０をバケット１２に取り付けることができるようにしてある。そして、フック部１４には、バケット１２の内面に沿って上下方向に配置可能な昇降レール１６が固定してあって、この昇降レール１６に嵌合させた昇降ブロック１８を矢印２０のように上下方向に移動させることができるようになっている。また、昇降ブロック１８の上部には、支持アーム２６を支持する支持部である旋回ブロック２２が設けてあって、旋回ブロック２２を矢印２４のように旋回させることにより、旋回ブロック２２に取り付けた支持アーム２６を水平面内で回転させることができるようにしてある。
【０００９】
支持アーム２６の先端には、詳細を後述する揺動支持部３０が直立させて設けてあって、この揺動支持部３０に操作棒３２が傾動可能に取り付けてある。そして、支持アーム２６は、詳細を後述する姿勢支持機構を有していて、基端部が旋回ブロック２２に固定した軸２７に枢着してあり、矢印２８のように上下方向に揺動することにより、揺動支持部３０を介して取り付けた操作棒３２を、姿勢を変えずに上下動させることができるようにしてある。また、支持アーム２６の基端部近くには、第１バランス力発生手段である第１のガススプリング３４が設けてあって、作業者３６が手によって支持アーム２６を上下方向に揺動させて手を離した際に、支持アーム２６をその揺動位置にバランス支持できるようになっている。
【００１０】
第１ガススプリング３４は、図２に示したように、ロッドを下方に向けた状態でシリンダヘッド部が支持アーム２６の基端部近くに枢着してある。また、ガススプリング３４のロッドの先端（下端）部には、ピン３８が両側に突出して設けてあって、このピン３８がガイドブロック４０に水平方向に設けたガイド溝４２に挿入してある。このガイドブロック４０は、旋回ブロック２２の下部に旋回ブロック２２と一体に形成したＬ字状ブラケット４４の水平部４３に固定してある。そして、第１のガススプリング３４は、ブラケット４４の垂直部４５と平行に配置され、シリンダが支持アーム２６と平行なリンク４６を介して垂直部４５の上部と連結してある。このため、ブラケット４４の垂直部４５を含む旋回ブロック２２、支持アーム２６、ガススプリング３４とは平行リンクを形成しており、支持アーム２６が矢印２８のように揺動すると、ガススプリング３４のロッドに設けたピン３８がガイド溝４２に沿って図２の左右方向に移動することにより、ガススプリング３４が平行移動するとともに、ガススプリング３４のロッドが伸縮し、ロッドの伸縮量に応じた力を支持アーム２６に与えて支持アーム２６をその回動位置に保持する。
【００１１】
支持アーム２６は、図３に示したように、アーム本体となるケース４８を有していて、このケース４８の先端部に軸受５０を介して支持軸５２が回転自在に取り付けてある。この支持軸５２の周面には、歯車５４が固定してある。そして、歯車５４には、旋回ブロック２２に固定した軸２７に回転自在に設けた歯車（図示せず）との間に巻掛けした歯付きベルト５６が巻掛けしてある。また、軸２７に設けた図示しない歯車と歯車５４とは、外径と歯数とが等しく形成してある。これらの支持軸５２、歯車５４、歯付きベルト５６等は、支持アーム２６が揺動したときに、操作棒３２を姿勢を変えずに上下させる姿勢保持機構を構成していて、支持アーム２６が揺動すると、歯付きベルト５６が回転させられ、この歯付きベルト５６の回転が歯車５４を介して支持軸５２を回転させ、支持軸５２に取り付けた揺動支持部３０を垂直状態に保持して上下させる。
【００１２】
揺動支持部３０は、下部支持部材５８と上部円筒体６０とからなっていて、下部支持部材５８の側面下部にレール状のスライダ６２が水平方向に取り付けてある。そして、このスライダ６２は、ケース４８を貫通させた支持軸５２の先端に設けた装着部６３に固定した凹状スライドガイド６４に嵌合してある。従って、支持部３０を支持アーム２６の長手方向に移動させると、スライダ６２がスライドガイド６４を摺動移動し、揺動支持部３０の支持アーム２６に対する取り付け位置を変更できるようにしてある。
【００１３】
上部円筒体６０は、下部支持部材５８に軸受６６を介して取り付けてあり、下部支持部材５８との間で相対回転可能となっている。さらに、下部支持部材５８の側部には、図４に示したように、板状のアーム６８が一体に形成してあって、このアーム６６の先端部上面に止め金具７０が固定してある。そして、止め金具７０は、上部円筒体６０の下端部に螺着する止めねじ７２を螺合させることにより、下部支持部材５８と上部円筒体６０との相対回転を阻止できるようにしてある。
【００１４】
上部円筒体６０の周面には、軸方向および周方向に等間隔で複数の凸部７４が形成してある（図４参照）。そして、上部円筒体６０の外周面には、第２バランス力発生手段である第２のガススプリング８２、８４を取り付けるための取付リング７６が嵌合している。この取付リング７６は、内周面に、上部円筒体６０の上下方向に隣接した凸部７４間の溝７７に嵌まる突起７８を備えている（図３参照）。この取付リング７６の突起７８は、周方向に間欠的に形成してあって、周方向の幅が上部円筒体６０の周方向に隣接する凸部７４間の間隙ａより狭くなっていて、突起７８を間隙ａと対応した位置に合せることにより、取付リング７６を上下方向に移動させることができるようにしてある。また、取付リング７６の外周面には、一対の軸部８０が一体に突出形成してある。これら軸部８０は、取付リング７６の直径方向両側に形成してあって、各軸部８０に第２ガススプリング８２、８４のロッド８６の先端部が枢着結合してある。
【００１５】
第２ガススプリング８２、８４は、基本構造が支持アーム２６をバランス支持する第１ガススプリング３４と同様の構造となっていて、本体シリンダ８８の外周面にねじ部（図示せず）が形成してある。そして、本体シリンダ８８の下部には、ロッド８６の上部を挿入したカバーシリンダ９０が螺着してあって、内部に高圧気体が封入してある。一方、ロッド８６は、カバーシリンダ９０に挿入した部分に抜けを防止するストッパ９２が取り付けてあるとともに、上端に、シリンダ内を摺動するとともに、シリンダ内をヘッド側室９４とロッド側室９６とに区画するピストン９８が固定してある。このピストン９８には、軸方向に図示しない細孔が形成してあって、この細孔を介してヘッド側室９４とロッド側室９６とが連通され、ロッド８６の初期位置を変えることができるようになっている。
【００１６】
上部円筒体６０の上端部には、揺動円筒体１００が枢着してあり、ガススプリング８２、８４と同方向に、すなわち図３の紙面と直交した方向に揺動（傾動）できるようになっている。そして、揺動円筒体１００は、上端に操作棒３２が軸受１０２を介して回転自在に取り付けられるとともに、操作棒３２の先端に装着した図示しない工具を駆動させる油圧モータ１０４を内蔵している。また、揺動円筒体１００の上部外周面には、上部円筒体６０の凸部７４と同様の凸部１０６が上下方向と周方向とに等間隔で形成してある。これらの凸部１０６の上下方向と周方向との形成ピッチは、上部円筒体６０の凸部７４と同じにしてある。そして、揺動円筒体１００の上部外周面には、第２ガススプリング８２、８４の上端部であるヘッド部を支持する取付リング１０８が外嵌している。この取付リング１０８は、内周面に揺動円筒体１００の上下方向の隣接した凸部１０６によって形成される溝１１０に嵌まる突起１１２を有している。この突起１１２は、周方向の幅が揺動円筒体１００の周方向の隣接した凸部１０６間の間隙ｂより狭くなっていて、突起１１２を間隙ｂと対応した位置に合せることにより、取付リング１０８を上下方向に移動させることができるようにしてある。
【００１７】
取付リング１０８の外周面の直径方向両側には、一対の枢支部１１４が突出して設けてある。これら枢支部１１４は、図５に示したように、取付リング１０８の本体１１６に突出形成した一対の突出片１１７と、この突出片１１７の先端に螺着するコ字状の取付け片１１８とからなっているとともに、突出片１１７と取付け片１１８によって、ガススプリング８２、８４のヘッド部に螺着したサポートリング１２０を受入れる長穴状貫通孔１２２が形成してある。そして、サポートリング１２０には、第２ガススプリング８２、８４の直径方向両側に一対の軸部１２４が形成してあり、これらの軸部１２４が本体１１６と取付片１１８とに設けた枢支孔１２６に嵌合し、サポートリング１２０が取付リング１０８に回動自在に支持されている。
【００１８】
上記のごとく構成した実施の形態においては、操作棒３２の先端に装着する工具の重量に応じて第２ガススプリング８２、８４の取付け位置を上下させ、操作棒３２に作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを揺動円筒体１００に与えて操作棒３２をバランス支持できるようにする。すなわち、バランス支持装置１０を作業車両のバケット１２に取り付ける前、または取り付けた状態において、図３に示したように、揺動円筒体１００を直立させてガススプリング８２、８４を張力０の伸び切った状態にする。そして、取付けリング７６、１０８を周方向に回転させて突起７８、１１２の位置を、上部円筒体６０と揺動円筒体１００の周方向の隣接した凸部７４、１０６間の間隙ａ、ｂとに対応した位置に移動せる。
【００１９】
突起７８、１１２が間隙ａ、ｂと対応した位置となったならば、ガススプリング８２、８４を揺動円筒体１００に沿って上下させ、ガススプリング８２、８４により揺動円筒体１００に与える回転モーメントが、予め求めてある操作棒３２に作用する回転モーメントに見合ったものとなる位置にする。その後、取付けリング７６、１０８を周方向に回転させ、これらの内周面に設けた突起７８、１１２を上下方向に隣接した凸部６０、１０６間の溝７７、１１０に挿入し、ねじやピン打ち等によって取付けリング７６、１０８を上部円筒体６０と揺動円筒体１００とに固定する。このとき、取付けリング７６、１０８の軸部８０、１２４の軸線と、揺動円筒体１００の揺動中心の軸線とが平行となるようにする。
【００２０】
操作棒３２が直立した状態においては、第２ガススプリング８２、８４が伸び切った状態となっていて、ガススプリング８２、８４の張力は０であり、操作棒３２は揺動円筒体１００を介して支持部材３０の上部円筒体６０に支持されている。そして、操作棒３２が傾斜すると、ガススプリング８２、８４が操作棒３２に作用する回転モーメントに見合った反対方向の回転モーメントを揺動円筒体１００に与えて操作棒３２をバランス支持する。
【００２１】
すなわち、図６に模式的に示したように、揺動円筒体１００と図示しない工具を含めた操作棒３２との合計重量がＷであり、操作棒３２が直立状態からθだけ傾斜したとする。このとき、操作棒３２に作用する回転モーメントＭｗは、
【数１】
Ｍｗ＝Ｗ×Ｂ
となる。ただし、Ｂは、操作棒３２の揺動中心、すなわち揺動円筒体１００の枢着点と操作棒３２の質量中心Ｐとの間の水平方向距離である。この質量中心Ｐは、揺動円筒体１００の重量と長さ、操作棒３２の重量と長さ、操作棒３２に装着した工具の重量とその大きさが既知であれば、計算によって容易に求められる。従って、操作棒３２の傾斜角度θがわかれば距離Ｂを求めることができる。
【００２２】
操作棒３２がθだけ傾斜すると、ガススプリング８２、８４は、操作棒３２の傾斜とともに傾斜し、ロッド８６がシリンダ内にδＬだけ押し込まれて角度βだけ傾斜する。このロッド８６の押し込まれる量δＬと傾斜角度βは、取付けリング７６の軸部８０と揺動円筒体１００の枢着点間の距離、揺動円筒体１００の枢着点とサポートリング１１６の軸部１２４との間の距離および操作棒３２の傾斜角度θに基づいて計算によって求めることができる。そして、ガススプリング８２、８４は、ロッド８６がδＬ押し込まれることにより、ヘッド側室９４の容積が小さくなって封入してあるガスが圧縮され、その反発力によってそれぞれＦの力を発生する。従って、ガススプリング８２、８４による鉛直上方に向う力Ｆｎは、
【数２】
Ｆｎ＝２×Ｆｃｏｓβ
となる。そして、このＦｎによる揺動円筒体１００に与える回転モーメントＭｃは、
【数３】
Ｍｃ＝Ｄ×Ｆｎ＝Ｄ×２Ｆｃｏｓβ
となる。ただし、Ｄは、上下の軸部８０、１２４間の水平方向の距離である。
【００２３】
従って、
【数４】
Ｍｃ＝Ｍｗ
となる力Ｆを発生するガススプリング８２、８４を選択することにより、ガススプリング８２、８４によって操作棒３２をバランス支持することができる。
【００２４】
一方、支持アーム２６を上下方向に揺動させると、リンク４６が支持アーム２６と一体に揺動する。リンク４６は、支持アーム２６とともに平行リンクを構成しているため、ガススプリング３４を水平方向に平行移動させる。そして、ガススプリング３４は、直立した状態で平行移動するとともに、ロッドが伸縮して支持アーム２６をバランス支持する一定の力を発生する。
【００２５】
このため、作業者３６は、操作棒３２を作業に必要な所定の角度に保持するための労力を必要とせず、操作棒３２の先端に設けた工具を容易、的確に操作することができ、作業者の負担を軽減できるとともに、作業を迅速に行うことができる。
【００２６】
図７は、他の実施の形態を示したものである。この実施形態においては、姿勢保持機構として平行リンク機構が用いられている。すなわち、揺動可能な操作棒３２を支持している支持アーム１３０は、操作棒３２を取り付けた水平な先端アーム１３２と、この先端アーム１３２の基端部と旋回ブロック２２とを連結するリンクアーム１３４から構成してある。リンクアーム１３４は、等長の補助リンク１３６と主リンク１３８とを平行に配置してその基端部を旋回ブロック２２に枢着し、その先端部を先端アーム１３２に枢着してある。また、リンクアーム１３４の下方には、第１のガススプリング１４０が配設してある。このガススプリング１４０は、リンクアーム１３４と平行に配置してあって、ヘッド部が旋回ブロック２２に枢着してあり、ロッドの先端部が先端アーム１３２の下部に設けたブラケット１４２に枢着してある。他の構成は、前記の実施形態と同様になっている。
【００２７】
この実施形態においては、リンクアーム１３４が上下方向に揺動すると、先端アーム１３２が水平に保持されたまま上下動し、先端アーム１３２が支持している操作棒３２を姿勢を変えることなく上下させることができる。そして、本実施形態においては、第１のガススプリング１４０を横向きに設置しているため、図７に示してあるように、支持アーム１３０をバケット１２の外部に旋回させることができ、作業範囲を広くすることができる。
【００２８】
図８、図９は、図７に示した実施の形態において、リンクアーム１３４とガススプリング１４０との上下方向の相対位置、すなわちレバー長さを変更できる機構を示したものである。これらの図において、リンクアーム１３４を構成している主リンク１３８は、一対の板状リンク１３８ａ、１３８ｂからなっていて、これらの板状リンク１３８ａ、１３８ｂが第１ガススプリング１４０の両側に配置してある（図８参照）。そして、板状リンク１３８ａ、１３８ｂの先端部は、板状リンク１３８ｂを貫通している枢支軸１５０に枢着してある。また、板状リンク１３８ａ、１３８ｂ間の枢支軸１５０には、連結リンク１５２の下端部が枢着してある。さらに、連結リンク１５２の上部には、板状リンク１３８ａ、１３８ｂ中間の上部に配置してある補助リンク１３６の先端部がピンを介して回動可能に取り付けてある。
【００２９】
板状リンク１３８ａ、１３８ｂの基端部は、ブラケット１５４を介して旋回ブロック２２に回動自在に取り付けてある。また、補助リンク１３６の基端部もブラケット１５６を介して旋回ブロック２２に枢着してある。この旋回ブロック２２には、上下方向にガイド溝１５８が形成してあり、このガイド溝１５８に移動ブラケット１６０が摺動可能に嵌合してある（図９参照）。そして、移動ブラケット１６０には、第１ガススプリング１４０のヘッド側を軸方向に移動可能に挿入した案内ブラケット１６１が枢着してある。また、ガススプリング１４０のロッド１６２には、スライダ１６４が枢着してある。このスライダ１６４は、板状リンク１３８ａ、１３８ｂ間に架設したビーム１６６に、上下方向に延在させて設けたレール１６８に摺動自在に嵌合させてある。従って、第１のガススプリング１４０は、案内ブラケット１６１によって軸方向移動可能に支持されるとともに、移動ブラケット１６０とスライダ１６４とを介して、旋回ブロック１２２のガイド溝１５８とレール１６８とに案内されて上下方向に平行移動可能となっている。なお、ビーム１６６は、第１ガススプリング１４０の出力を主リンク１３４に伝達するレバーの役割をなしている。
【００３０】
案内ブラケット１６１の枢着部と、ガススプリング１４０の本体シリンダの先端側を軸方向移動可能に支持している支持リング１６９とには、レバー長さ変更手段を構成しているリンク１７０、１７２の基端側が枢着してある。また、リンク１７０、１７２は、同じ長さを有していて、先端側に略三角形をなす揺動板１７４、１７６の１つの頂点部が枢着してある。さらに、リンク１７０、１７２は、相互に平行となるように配置され、基端側の枢着点を結ぶ線が主リンク１３８の基端部と先端部との枢着点を結ぶ線と平行している。
【００３１】
揺動板１７４と揺動板１７６とは、一対ずつ設けてあって図８に示したようにガススプリング１４０の両側に配置され、それぞれが１つの頂点部において板状リンク１３８ａ、１３８ｂに回転可能に取り付けてある。そして、揺動板１７６は、先端側を枢着したリンク１７２を介して、ガススプリング１４０が貫通している支持リング１９６を支持している。また、揺動板１７４と揺動板１７６との他の頂点部には、板状の連結杆１７８が枢着してあって、連結杆１７８によって相互に連結してあり、後述するように、連結杆１７８によって板状リンク１３８ａ、１３８ｂへの枢着点１８０、１８２を中心に一体に回動するようになっている。
【００３２】
主リンク１３８の基端側の一対の揺動板１７４、１７４間の、連結杆１７８を枢着した部分には、図示しない連結ロッドが取り付けてあって、この連結ロッドによって一対の揺動板１７４が相互に連結されている。そして、連結ロッドの長手方向中央部には、雌ねじ部が形成してあって、この雌ねじ部に、旋回ブロック２２を横方向に貫通している軸１８４に設けた雄ねじ部が螺合している。軸１８４は、基端部側が外周面を球面状に形成された球面軸受１８６を介して旋回ブロック２２に回転自在に支持されているとともに、旋回ブロック２２から露出した基端部にノブ１８８が固定してあって、ノブ１８８を図９の矢印１９０のように回転することにより、軸１８４を回転することができるようになっている。また、ノブ１８８は、軸１８４が球面軸受１８６を介して旋回ブロック２２に支持されているため、図９の矢印１９２に示すように、軸１８４と一体に任意の方向に傾斜できるようになっている。そして、ノブ１８８は、軸１８４、連結杆１７８、揺動板１７４、１７６、リンク１７０、１７２などとともにレバー長さ変更機構を構成しており、後述するように、ノブ１８８を回転することにより、第２のガスシリンダ１４が軸線と直交した方向に移動し、レバーとなるビーム１６６へのガススプリング１４０の作用点を変化させることができるようにしてある。
【００３３】
板状リンク１３８ａの外側には、操作棒３２の先端に装着した工具による作業をする際の反力による支持アーム１３０の変位を防止するブレーキシリンダ（ブレーキ手段）１９４が設けてある。このブレーキシリンダ１９４は、シリンダ本体１９６の両端部にロッド１９８、２００を備えていて、ロッド２００が板状リンク１３８ａの基端部を枢着したブラケット１５４にピン２０２を介して枢着してある。また、ロッド１９８は、板状リンク１３８ａに揺動板１７６を枢着させているピンと、板状リンク１３８ａに固定したブラケット２０４に設けたピンとの間に渡した円筒軸２０６を、この軸２０６の軸線に直交させて貫通させてある。そして、このブレーキシリンダ１９４は、図９に示したように、先端側となるロッド１９８側をやや上方に向けた状態で取り付けられていて、通常の支持アーム１３０を操作するときには油圧が作用しておらず、操作棒３２に装着した工具による作業をする際にバルブにより油圧ロックされ、ロッド２００による突っ張り力によって支持アーム１３０をバランス支持された所定の角度に保持できるようにしてある。
【００３４】
なお、板状リンク１３８ｂを貫通している枢支軸１５０の先端には、図３において説明した装着部６３と同様の装着部６３が設けてあって、この装着部６３に固定したスライドガイド６４に先端アーム１３２に設けたスライダ部６２が嵌合させてあって、先端アーム１３２を長手方向に摺動案内できるようになっている。また、図９に示した符号２１０は、操作棒３２や操作棒３２の先端に装着した工具を操作する操作レバーである。
【００３５】
このように構成したレバー長さ変更機構においては、ノブ１８８を矢印１９０のように回転させると、軸１８４がノブ１８８と一体に回転し、軸１８４の先端部が螺合させてある、一対の揺動板１７４、１７４を相互に連結している図示しない連結ロッドが図９の左右方向に移動する。このため、揺動板１７４は、板状リンク１３８ｂへの枢着点１８０を中心に矢印２１２のように回動する。そして、揺動板１７４の回動は、連結杆１７８を介して揺動板１７６に伝達され、揺動板１７６を板状リンク１３８ｂへの枢着点１８２を中心に、矢印２１４のように揺動板１７４と一体に回転させる。このため、揺動板１７４、１７６に他端側を枢着したリンク１７０、１７２が揺動板１７４、１７６の回動に伴って回動し、主リンク１３８の基端側と先端側との枢着点を結ぶ線と、リンク１７０の案内ブラケット１６１への枢着点とリンク１７２の支持リング１６９への枢着点とを結ぶ線との間隔ｄが変化し、レバー長さ（ビーム１６６へのガススプリング１４０の作用点）を変化させることができる。
【００３６】
従って、先端アーム１３２に作用する荷重が変化したり、先端アーム１３２をスライドガイド６４に沿って前後方向に移動させたとしても、上記の間隔ｄを変化させることにより、ガススプリング１４０の出力を変化させることなく、主リンク１３８に作用する負荷（荷重）に見合ったバランス力を発生させることができる。すなわち、図１０に模式的に示したように、主リンク１３８の先端に荷重Ｇが作用したときに、ガススプリング１４０が出力ｆによって主リンク１３８をバランス支持する場合、荷重Ｇによる主リンク１３８の基端枢着点１８０における下向きのモーメントＭｄ と、Ｑ点におけるガススプリング１４０の出力ｆによる上向きのモーメントＭｕ とが吊り合う必要がある。
【００３７】
荷重Ｇによる枢着点１８０のおけるモーメントＭｄ は、主リンク１３８の長さをＬ、主リンク１３８の傾きをθとした場合、
【数５】
Ｍｄ ＝Ｇ・Ｌｃｏｓα
である。また、ガススプリング１４０の出力ｆによるＱ点におけるモーメントＭｕ は、
【数６】
Ｍｕ ＝ｄ・ｆｃｏｓα
である。
【００３８】
従って、釣り合いの条件は、Ｍｄ ＝Ｍｕ であるから、
【数７】
Ｇ・Ｌｃｏｓα＝ｄ・ｆｃｏｓα
すなわち、ガススプリング１４が出力すべきバランス力ｆは、
【数８】
ｆ＝（Ｌ／ｄ）Ｇ
となり、荷重Ｇが変化した場合であっても、間隔ｄを変えることにより、出力ｆを変化させずにバランス支持することができる。
【００３９】
なお、前記の実施形態においては、バランス力発生手段としてガススプリングを用いた場合について説明したが、バランス力発生手段として油圧シリンダやエアシリンダなどを用いもよい。また、前記実施の形態においては、被支持物が架線工事用の工具を取り付ける操作棒である場合について説明したが、被支持物は工具自体や溶接のトーチ、旗竿などであってもよい。そして、前記実施形態においては、バランス装置を作業車両のバケット１２に取り付けた場合について説明したが、これに限定されず、例えば人に装備させてもよい。さらに、前記実施の形態においては、操作棒３２に応じた回転モーメントを発生させるために、第２のガススプリング８２、８４の全体を上下させる場合について説明したが、ロッド側またはヘッド側の位置だけを変えてもよい。また、ブレーキシリンダ１９４は、図１に示した装置にも適用うることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る配電作業用操作棒のバランス支持装置は、作業者が乗込む作業バケットの内壁面に止着され前記作業バケットの内面に沿って上下方向に配置した昇降レールと昇降ブロックの組合わせからなる昇降手段を備え、前記昇降ブロック側を支持部として基端部が枢着されることにより上下方向揺動可能とされ、先端部に配電作業用操作棒を傾動可能に取り付ける支持アームを有し、前記配電作業用操作棒の荷重により前記支持アームに作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを前記支持アームに与えてバランス支持するバランス力発生手段を備え、前記支持アームを枢着点にて折り畳むことにより昇降ブロックを前記昇降レールに沿って下降させて前記作業バケット内に格納可能に構成したので、車両に搭載して移動する場合にバケット内部に収容させ、使用に際しては簡単に引き出して作業開始までの作業を短時間で実現することができるので、作業性が極めて高く、車両移動時の安定性も高いという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るバランス支持装置の説明図である。
【図２】実施の形態に係る第１バランス力発生手段の取り付け状態の説明図である
【図３】実施の形態に係る第２バランス力発生手段の取り付け状態の詳細を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係る第２バランス力発生手段の取り付け状態を示す側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】実施の形態に係る第２バランス力発生手段の作用の説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態の説明図である。
【図８】実施の形態に係るレバー長さ変更機構を示す平面図である。
【図９】実施の形態に係るレバー長さ変更機構を示す側面図である。
【図１０】実施の形態に係るレバー長さ変更機構の作用を説明する模式図である。
【符号の説明】
１０ バランス支持装置
１４ フック部
１６ 昇降レール
１８ 昇降ブロック
２２ 支持部（旋回ブロック）
２６ 支持アーム
２７、５２、５４、５６ 姿勢保持機構（軸、支持軸、歯車、歯付きベルト）
３０ 揺動支持部
３２ 被支持物（操作棒）
３４、１４０ 第１バランス力発生手段（第１のガススプリング）
７６、１０８ 取付けリング
８２、８４ 第２バランス力発生手段（第２のガススプリング）
１００ 揺動円筒体
１３４ 姿勢保持機構（リンクアーム）
１３６ 補助リンク
１３８ 主リンク
１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８４、１８８ レバー長さ変更手段（リンク、揺動板、連結杆、軸、ノブ）
１９４ ブレーキ手段（ブレーキシリンダ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電作業に用いられる工具等を操作する操作棒を任意の姿勢でバランス支持する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力用架線ケーブルの工事を行う場合、作業車両に搭載したバケットに作業者が乗り込んでケーブルの切断や接続等を行っている。そして、近年は、工事現場周囲の家庭や病院、工場などへの影響を考慮し、送電をしている状態、いわゆる活線状態で工事が行われるようになっている。この活線状態の工事においては、長尺の絶縁体からなるホットスティックと称する操作棒の先端に工具を取り付け、操作棒の基端部に設けた操作ハンドルなどを操作してケーブルの絶縁被覆を剥いだり、ケーブルの接続等を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、操作棒は、工具の駆動源などを内蔵させているため、５〜６ｋｇ程度の重量を有する。しかも、長尺の操作棒の先端に３〜１０ｋｇ程度の重量を有する工具を装着するため、作業者は約１０ｋｇ以上のものを支持しながら工具の操作を行う必要があり、長時間の作業が困難であるばかりでなく、操作棒先端の工具を作業目的に適した所定の動作を行わせることも容易でない。特に、操作棒を傾斜させた状態で作業する場合、先端に重い工具が取り付けてあるため、操作棒を所定の角度に維持することが極めて困難となる。このため、作業者の操作棒を支持する負担を軽減し、作業を容易に行うことができるような装置の開発が望まれていた。
【０００４】
本発明は、上記の要請に鑑みてなされてもので、作業者の負担を軽減し、作業能率を向上できる配電作業用操作棒のバランス支持装置を提供すると同時に、特にバランス支持装置を作業バケットへ的確に格納できるようにして搬送に適正な形態が取れるようにすることを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、作業者が乗込む作業バケットの内壁面に止着され前記作業バケットの内面に沿って上下方向に配置した昇降レールと昇降ブロックの組合わせからなる昇降手段を備え、前記昇降ブロック側を支持部として基端部が枢着されることにより上下方向揺動可能とされ、先端部に配電作業用操作棒を傾動可能に取り付ける支持アームを有し、前記配電作業用操作棒の荷重により前記支持アームに作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを前記支持アームに与えてバランス支持するバランス力発生手段を備え、前記支持アームを枢着点にて折り畳むことにより昇降ブロックを前記昇降レールに沿って下降させて前記作業バケット内に格納可能に構成したものである。
【０００６】
【作用】
上記のごとく構成した本発明は、例えば配電作業に用いる工具を操作する操作棒を支持している支持アームがバランス力発生手段によってバランス支持されるため、作業者の被支持物を支持するための労力を非常に小さくすることができ、作業者の負担が大幅に軽減させる。しかも、作業者は、被支持物の荷重をほとんど受けることがないため、支持アームに支持させた被支持物の操作を容易、的確に行うことができ、作業能率を大幅に向上することができる。このようなバランス支持装置は、基端部分で折り畳み、これを作業バケット内に収容できるようになっているため、作業車両の移動時の安定性を確保することができるとともに、使用に際して予めバケット収容状態にあるバランス支持装置を簡単に作業状態までバケットから引き出すことができるので、迅速に作業の開始と終了を行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバランス支持装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るバランス支持装置の説明図であって、架線工事に適用した例を示したものである。
【０００８】
図１において、バランス支持装置１０は、高所作業車両のバケット１２に取り付けるためのフック部１４を有していて、このフック部１４をバケット１２の上端縁に掛止させることにより、バランス支持装置１０をバケット１２に取り付けることができるようにしてある。そして、フック部１４には、バケット１２の内面に沿って上下方向に配置可能な昇降レール１６が固定してあって、この昇降レール１６に嵌合させた昇降ブロック１８を矢印２０のように上下方向に移動させることができるようになっている。また、昇降ブロック１８の上部には、支持アーム２６を支持する支持部である旋回ブロック２２が設けてあって、旋回ブロック２２を矢印２４のように旋回させることにより、旋回ブロック２２に取り付けた支持アーム２６を水平面内で回転させることができるようにしてある。
【０００９】
支持アーム２６の先端には、詳細を後述する揺動支持部３０が直立させて設けてあって、この揺動支持部３０に操作棒３２が傾動可能に取り付けてある。そして、支持アーム２６は、詳細を後述する姿勢支持機構を有していて、基端部が旋回ブロック２２に固定した軸２７に枢着してあり、矢印２８のように上下方向に揺動することにより、揺動支持部３０を介して取り付けた操作棒３２を、姿勢を変えずに上下動させることができるようにしてある。また、支持アーム２６の基端部近くには、第１バランス力発生手段である第１のガススプリング３４が設けてあって、作業者３６が手によって支持アーム２６を上下方向に揺動させて手を離した際に、支持アーム２６をその揺動位置にバランス支持できるようになっている。
【００１０】
第１ガススプリング３４は、図２に示したように、ロッドを下方に向けた状態でシリンダヘッド部が支持アーム２６の基端部近くに枢着してある。また、ガススプリング３４のロッドの先端（下端）部には、ピン３８が両側に突出して設けてあって、このピン３８がガイドブロック４０に水平方向に設けたガイド溝４２に挿入してある。このガイドブロック４０は、旋回ブロック２２の下部に旋回ブロック２２と一体に形成したＬ字状ブラケット４４の水平部４３に固定してある。そして、第１のガススプリング３４は、ブラケット４４の垂直部４５と平行に配置され、シリンダが支持アーム２６と平行なリンク４６を介して垂直部４５の上部と連結してある。このため、ブラケット４４の垂直部４５を含む旋回ブロック２２、支持アーム２６、ガススプリング３４とは平行リンクを形成しており、支持アーム２６が矢印２８のように揺動すると、ガススプリング３４のロッドに設けたピン３８がガイド溝４２に沿って図２の左右方向に移動することにより、ガススプリング３４が平行移動するとともに、ガススプリング３４のロッドが伸縮し、ロッドの伸縮量に応じた力を支持アーム２６に与えて支持アーム２６をその回動位置に保持する。
【００１１】
支持アーム２６は、図３に示したように、アーム本体となるケース４８を有していて、このケース４８の先端部に軸受５０を介して支持軸５２が回転自在に取り付けてある。この支持軸５２の周面には、歯車５４が固定してある。そして、歯車５４には、旋回ブロック２２に固定した軸２７に回転自在に設けた歯車（図示せず）との間に巻掛けした歯付きベルト５６が巻掛けしてある。また、軸２７に設けた図示しない歯車と歯車５４とは、外径と歯数とが等しく形成してある。これらの支持軸５２、歯車５４、歯付きベルト５６等は、支持アーム２６が揺動したときに、操作棒３２を姿勢を変えずに上下させる姿勢保持機構を構成していて、支持アーム２６が揺動すると、歯付きベルト５６が回転させられ、この歯付きベルト５６の回転が歯車５４を介して支持軸５２を回転させ、支持軸５２に取り付けた揺動支持部３０を垂直状態に保持して上下させる。
【００１２】
揺動支持部３０は、下部支持部材５８と上部円筒体６０とからなっていて、下部支持部材５８の側面下部にレール状のスライダ６２が水平方向に取り付けてある。そして、このスライダ６２は、ケース４８を貫通させた支持軸５２の先端に設けた装着部６３に固定した凹状スライドガイド６４に嵌合してある。従って、支持部３０を支持アーム２６の長手方向に移動させると、スライダ６２がスライドガイド６４を摺動移動し、揺動支持部３０の支持アーム２６に対する取り付け位置を変更できるようにしてある。
【００１３】
上部円筒体６０は、下部支持部材５８に軸受６６を介して取り付けてあり、下部支持部材５８との間で相対回転可能となっている。さらに、下部支持部材５８の側部には、図４に示したように、板状のアーム６８が一体に形成してあって、このアーム６６の先端部上面に止め金具７０が固定してある。そして、止め金具７０は、上部円筒体６０の下端部に螺着する止めねじ７２を螺合させることにより、下部支持部材５８と上部円筒体６０との相対回転を阻止できるようにしてある。
【００１４】
上部円筒体６０の周面には、軸方向および周方向に等間隔で複数の凸部７４が形成してある（図４参照）。そして、上部円筒体６０の外周面には、第２バランス力発生手段である第２のガススプリング８２、８４を取り付けるための取付リング７６が嵌合している。この取付リング７６は、内周面に、上部円筒体６０の上下方向に隣接した凸部７４間の溝７７に嵌まる突起７８を備えている（図３参照）。この取付リング７６の突起７８は、周方向に間欠的に形成してあって、周方向の幅が上部円筒体６０の周方向に隣接する凸部７４間の間隙ａより狭くなっていて、突起７８を間隙ａと対応した位置に合せることにより、取付リング７６を上下方向に移動させることができるようにしてある。また、取付リング７６の外周面には、一対の軸部８０が一体に突出形成してある。これら軸部８０は、取付リング７６の直径方向両側に形成してあって、各軸部８０に第２ガススプリング８２、８４のロッド８６の先端部が枢着結合してある。
【００１５】
第２ガススプリング８２、８４は、基本構造が支持アーム２６をバランス支持する第１ガススプリング３４と同様の構造となっていて、本体シリンダ８８の外周面にねじ部（図示せず）が形成してある。そして、本体シリンダ８８の下部には、ロッド８６の上部を挿入したカバーシリンダ９０が螺着してあって、内部に高圧気体が封入してある。一方、ロッド８６は、カバーシリンダ９０に挿入した部分に抜けを防止するストッパ９２が取り付けてあるとともに、上端に、シリンダ内を摺動するとともに、シリンダ内をヘッド側室９４とロッド側室９６とに区画するピストン９８が固定してある。このピストン９８には、軸方向に図示しない細孔が形成してあって、この細孔を介してヘッド側室９４とロッド側室９６とが連通され、ロッド８６の初期位置を変えることができるようになっている。
【００１６】
上部円筒体６０の上端部には、揺動円筒体１００が枢着してあり、ガススプリング８２、８４と同方向に、すなわち図３の紙面と直交した方向に揺動（傾動）できるようになっている。そして、揺動円筒体１００は、上端に操作棒３２が軸受１０２を介して回転自在に取り付けられるとともに、操作棒３２の先端に装着した図示しない工具を駆動させる油圧モータ１０４を内蔵している。また、揺動円筒体１００の上部外周面には、上部円筒体６０の凸部７４と同様の凸部１０６が上下方向と周方向とに等間隔で形成してある。これらの凸部１０６の上下方向と周方向との形成ピッチは、上部円筒体６０の凸部７４と同じにしてある。そして、揺動円筒体１００の上部外周面には、第２ガススプリング８２、８４の上端部であるヘッド部を支持する取付リング１０８が外嵌している。この取付リング１０８は、内周面に揺動円筒体１００の上下方向の隣接した凸部１０６によって形成される溝１１０に嵌まる突起１１２を有している。この突起１１２は、周方向の幅が揺動円筒体１００の周方向の隣接した凸部１０６間の間隙ｂより狭くなっていて、突起１１２を間隙ｂと対応した位置に合せることにより、取付リング１０８を上下方向に移動させることができるようにしてある。
【００１７】
取付リング１０８の外周面の直径方向両側には、一対の枢支部１１４が突出して設けてある。これら枢支部１１４は、図５に示したように、取付リング１０８の本体１１６に突出形成した一対の突出片１１７と、この突出片１１７の先端に螺着するコ字状の取付け片１１８とからなっているとともに、突出片１１７と取付け片１１８によって、ガススプリング８２、８４のヘッド部に螺着したサポートリング１２０を受入れる長穴状貫通孔１２２が形成してある。そして、サポートリング１２０には、第２ガススプリング８２、８４の直径方向両側に一対の軸部１２４が形成してあり、これらの軸部１２４が本体１１６と取付片１１８とに設けた枢支孔１２６に嵌合し、サポートリング１２０が取付リング１０８に回動自在に支持されている。
【００１８】
上記のごとく構成した実施の形態においては、操作棒３２の先端に装着する工具の重量に応じて第２ガススプリング８２、８４の取付け位置を上下させ、操作棒３２に作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを揺動円筒体１００に与えて操作棒３２をバランス支持できるようにする。すなわち、バランス支持装置１０を作業車両のバケット１２に取り付ける前、または取り付けた状態において、図３に示したように、揺動円筒体１００を直立させてガススプリング８２、８４を張力０の伸び切った状態にする。そして、取付けリング７６、１０８を周方向に回転させて突起７８、１１２の位置を、上部円筒体６０と揺動円筒体１００の周方向の隣接した凸部７４、１０６間の間隙ａ、ｂとに対応した位置に移動せる。
【００１９】
突起７８、１１２が間隙ａ、ｂと対応した位置となったならば、ガススプリング８２、８４を揺動円筒体１００に沿って上下させ、ガススプリング８２、８４により揺動円筒体１００に与える回転モーメントが、予め求めてある操作棒３２に作用する回転モーメントに見合ったものとなる位置にする。その後、取付けリング７６、１０８を周方向に回転させ、これらの内周面に設けた突起７８、１１２を上下方向に隣接した凸部６０、１０６間の溝７７、１１０に挿入し、ねじやピン打ち等によって取付けリング７６、１０８を上部円筒体６０と揺動円筒体１００とに固定する。このとき、取付けリング７６、１０８の軸部８０、１２４の軸線と、揺動円筒体１００の揺動中心の軸線とが平行となるようにする。
【００２０】
操作棒３２が直立した状態においては、第２ガススプリング８２、８４が伸び切った状態となっていて、ガススプリング８２、８４の張力は０であり、操作棒３２は揺動円筒体１００を介して支持部材３０の上部円筒体６０に支持されている。そして、操作棒３２が傾斜すると、ガススプリング８２、８４が操作棒３２に作用する回転モーメントに見合った反対方向の回転モーメントを揺動円筒体１００に与えて操作棒３２をバランス支持する。
【００２１】
すなわち、図６に模式的に示したように、揺動円筒体１００と図示しない工具を含めた操作棒３２との合計重量がＷであり、操作棒３２が直立状態からθだけ傾斜したとする。このとき、操作棒３２に作用する回転モーメントＭｗは、
【数１】
Ｍｗ＝Ｗ×Ｂ
となる。ただし、Ｂは、操作棒３２の揺動中心、すなわち揺動円筒体１００の枢着点と操作棒３２の質量中心Ｐとの間の水平方向距離である。この質量中心Ｐは、揺動円筒体１００の重量と長さ、操作棒３２の重量と長さ、操作棒３２に装着した工具の重量とその大きさが既知であれば、計算によって容易に求められる。従って、操作棒３２の傾斜角度θがわかれば距離Ｂを求めることができる。
【００２２】
操作棒３２がθだけ傾斜すると、ガススプリング８２、８４は、操作棒３２の傾斜とともに傾斜し、ロッド８６がシリンダ内にδＬだけ押し込まれて角度βだけ傾斜する。このロッド８６の押し込まれる量δＬと傾斜角度βは、取付けリング７６の軸部８０と揺動円筒体１００の枢着点間の距離、揺動円筒体１００の枢着点とサポートリング１１６の軸部１２４との間の距離および操作棒３２の傾斜角度θに基づいて計算によって求めることができる。そして、ガススプリング８２、８４は、ロッド８６がδＬ押し込まれることにより、ヘッド側室９４の容積が小さくなって封入してあるガスが圧縮され、その反発力によってそれぞれＦの力を発生する。従って、ガススプリング８２、８４による鉛直上方に向う力Ｆｎは、
【数２】
Ｆｎ＝２×Ｆｃｏｓβ
となる。そして、このＦｎによる揺動円筒体１００に与える回転モーメントＭｃは、
【数３】
Ｍｃ＝Ｄ×Ｆｎ＝Ｄ×２Ｆｃｏｓβ
となる。ただし、Ｄは、上下の軸部８０、１２４間の水平方向の距離である。
【００２３】
従って、
【数４】
Ｍｃ＝Ｍｗ
となる力Ｆを発生するガススプリング８２、８４を選択することにより、ガススプリング８２、８４によって操作棒３２をバランス支持することができる。
【００２４】
一方、支持アーム２６を上下方向に揺動させると、リンク４６が支持アーム２６と一体に揺動する。リンク４６は、支持アーム２６とともに平行リンクを構成しているため、ガススプリング３４を水平方向に平行移動させる。そして、ガススプリング３４は、直立した状態で平行移動するとともに、ロッドが伸縮して支持アーム２６をバランス支持する一定の力を発生する。
【００２５】
このため、作業者３６は、操作棒３２を作業に必要な所定の角度に保持するための労力を必要とせず、操作棒３２の先端に設けた工具を容易、的確に操作することができ、作業者の負担を軽減できるとともに、作業を迅速に行うことができる。
【００２６】
図７は、他の実施の形態を示したものである。この実施形態においては、姿勢保持機構として平行リンク機構が用いられている。すなわち、揺動可能な操作棒３２を支持している支持アーム１３０は、操作棒３２を取り付けた水平な先端アーム１３２と、この先端アーム１３２の基端部と旋回ブロック２２とを連結するリンクアーム１３４から構成してある。リンクアーム１３４は、等長の補助リンク１３６と主リンク１３８とを平行に配置してその基端部を旋回ブロック２２に枢着し、その先端部を先端アーム１３２に枢着してある。また、リンクアーム１３４の下方には、第１のガススプリング１４０が配設してある。このガススプリング１４０は、リンクアーム１３４と平行に配置してあって、ヘッド部が旋回ブロック２２に枢着してあり、ロッドの先端部が先端アーム１３２の下部に設けたブラケット１４２に枢着してある。他の構成は、前記の実施形態と同様になっている。
【００２７】
この実施形態においては、リンクアーム１３４が上下方向に揺動すると、先端アーム１３２が水平に保持されたまま上下動し、先端アーム１３２が支持している操作棒３２を姿勢を変えることなく上下させることができる。そして、本実施形態においては、第１のガススプリング１４０を横向きに設置しているため、図７に示してあるように、支持アーム１３０をバケット１２の外部に旋回させることができ、作業範囲を広くすることができる。
【００２８】
図８、図９は、図７に示した実施の形態において、リンクアーム１３４とガススプリング１４０との上下方向の相対位置、すなわちレバー長さを変更できる機構を示したものである。これらの図において、リンクアーム１３４を構成している主リンク１３８は、一対の板状リンク１３８ａ、１３８ｂからなっていて、これらの板状リンク１３８ａ、１３８ｂが第１ガススプリング１４０の両側に配置してある（図８参照）。そして、板状リンク１３８ａ、１３８ｂの先端部は、板状リンク１３８ｂを貫通している枢支軸１５０に枢着してある。また、板状リンク１３８ａ、１３８ｂ間の枢支軸１５０には、連結リンク１５２の下端部が枢着してある。さらに、連結リンク１５２の上部には、板状リンク１３８ａ、１３８ｂ中間の上部に配置してある補助リンク１３６の先端部がピンを介して回動可能に取り付けてある。
【００２９】
板状リンク１３８ａ、１３８ｂの基端部は、ブラケット１５４を介して旋回ブロック２２に回動自在に取り付けてある。また、補助リンク１３６の基端部もブラケット１５６を介して旋回ブロック２２に枢着してある。この旋回ブロック２２には、上下方向にガイド溝１５８が形成してあり、このガイド溝１５８に移動ブラケット１６０が摺動可能に嵌合してある（図９参照）。そして、移動ブラケット１６０には、第１ガススプリング１４０のヘッド側を軸方向に移動可能に挿入した案内ブラケット１６１が枢着してある。また、ガススプリング１４０のロッド１６２には、スライダ１６４が枢着してある。このスライダ１６４は、板状リンク１３８ａ、１３８ｂ間に架設したビーム１６６に、上下方向に延在させて設けたレール１６８に摺動自在に嵌合させてある。従って、第１のガススプリング１４０は、案内ブラケット１６１によって軸方向移動可能に支持されるとともに、移動ブラケット１６０とスライダ１６４とを介して、旋回ブロック１２２のガイド溝１５８とレール１６８とに案内されて上下方向に平行移動可能となっている。なお、ビーム１６６は、第１ガススプリング１４０の出力を主リンク１３４に伝達するレバーの役割をなしている。
【００３０】
案内ブラケット１６１の枢着部と、ガススプリング１４０の本体シリンダの先端側を軸方向移動可能に支持している支持リング１６９とには、レバー長さ変更手段を構成しているリンク１７０、１７２の基端側が枢着してある。また、リンク１７０、１７２は、同じ長さを有していて、先端側に略三角形をなす揺動板１７４、１７６の１つの頂点部が枢着してある。さらに、リンク１７０、１７２は、相互に平行となるように配置され、基端側の枢着点を結ぶ線が主リンク１３８の基端部と先端部との枢着点を結ぶ線と平行している。
【００３１】
揺動板１７４と揺動板１７６とは、一対ずつ設けてあって図８に示したようにガススプリング１４０の両側に配置され、それぞれが１つの頂点部において板状リンク１３８ａ、１３８ｂに回転可能に取り付けてある。そして、揺動板１７６は、先端側を枢着したリンク１７２を介して、ガススプリング１４０が貫通している支持リング１９６を支持している。また、揺動板１７４と揺動板１７６との他の頂点部には、板状の連結杆１７８が枢着してあって、連結杆１７８によって相互に連結してあり、後述するように、連結杆１７８によって板状リンク１３８ａ、１３８ｂへの枢着点１８０、１８２を中心に一体に回動するようになっている。
【００３２】
主リンク１３８の基端側の一対の揺動板１７４、１７４間の、連結杆１７８を枢着した部分には、図示しない連結ロッドが取り付けてあって、この連結ロッドによって一対の揺動板１７４が相互に連結されている。そして、連結ロッドの長手方向中央部には、雌ねじ部が形成してあって、この雌ねじ部に、旋回ブロック２２を横方向に貫通している軸１８４に設けた雄ねじ部が螺合している。軸１８４は、基端部側が外周面を球面状に形成された球面軸受１８６を介して旋回ブロック２２に回転自在に支持されているとともに、旋回ブロック２２から露出した基端部にノブ１８８が固定してあって、ノブ１８８を図９の矢印１９０のように回転することにより、軸１８４を回転することができるようになっている。また、ノブ１８８は、軸１８４が球面軸受１８６を介して旋回ブロック２２に支持されているため、図９の矢印１９２に示すように、軸１８４と一体に任意の方向に傾斜できるようになっている。そして、ノブ１８８は、軸１８４、連結杆１７８、揺動板１７４、１７６、リンク１７０、１７２などとともにレバー長さ変更機構を構成しており、後述するように、ノブ１８８を回転することにより、第２のガスシリンダ１４が軸線と直交した方向に移動し、レバーとなるビーム１６６へのガススプリング１４０の作用点を変化させることができるようにしてある。
【００３３】
板状リンク１３８ａの外側には、操作棒３２の先端に装着した工具による作業をする際の反力による支持アーム１３０の変位を防止するブレーキシリンダ（ブレーキ手段）１９４が設けてある。このブレーキシリンダ１９４は、シリンダ本体１９６の両端部にロッド１９８、２００を備えていて、ロッド２００が板状リンク１３８ａの基端部を枢着したブラケット１５４にピン２０２を介して枢着してある。また、ロッド１９８は、板状リンク１３８ａに揺動板１７６を枢着させているピンと、板状リンク１３８ａに固定したブラケット２０４に設けたピンとの間に渡した円筒軸２０６を、この軸２０６の軸線に直交させて貫通させてある。そして、このブレーキシリンダ１９４は、図９に示したように、先端側となるロッド１９８側をやや上方に向けた状態で取り付けられていて、通常の支持アーム１３０を操作するときには油圧が作用しておらず、操作棒３２に装着した工具による作業をする際にバルブにより油圧ロックされ、ロッド２００による突っ張り力によって支持アーム１３０をバランス支持された所定の角度に保持できるようにしてある。
【００３４】
なお、板状リンク１３８ｂを貫通している枢支軸１５０の先端には、図３において説明した装着部６３と同様の装着部６３が設けてあって、この装着部６３に固定したスライドガイド６４に先端アーム１３２に設けたスライダ部６２が嵌合させてあって、先端アーム１３２を長手方向に摺動案内できるようになっている。また、図９に示した符号２１０は、操作棒３２や操作棒３２の先端に装着した工具を操作する操作レバーである。
【００３５】
このように構成したレバー長さ変更機構においては、ノブ１８８を矢印１９０のように回転させると、軸１８４がノブ１８８と一体に回転し、軸１８４の先端部が螺合させてある、一対の揺動板１７４、１７４を相互に連結している図示しない連結ロッドが図９の左右方向に移動する。このため、揺動板１７４は、板状リンク１３８ｂへの枢着点１８０を中心に矢印２１２のように回動する。そして、揺動板１７４の回動は、連結杆１７８を介して揺動板１７６に伝達され、揺動板１７６を板状リンク１３８ｂへの枢着点１８２を中心に、矢印２１４のように揺動板１７４と一体に回転させる。このため、揺動板１７４、１７６に他端側を枢着したリンク１７０、１７２が揺動板１７４、１７６の回動に伴って回動し、主リンク１３８の基端側と先端側との枢着点を結ぶ線と、リンク１７０の案内ブラケット１６１への枢着点とリンク１７２の支持リング１６９への枢着点とを結ぶ線との間隔ｄが変化し、レバー長さ（ビーム１６６へのガススプリング１４０の作用点）を変化させることができる。
【００３６】
従って、先端アーム１３２に作用する荷重が変化したり、先端アーム１３２をスライドガイド６４に沿って前後方向に移動させたとしても、上記の間隔ｄを変化させることにより、ガススプリング１４０の出力を変化させることなく、主リンク１３８に作用する負荷（荷重）に見合ったバランス力を発生させることができる。すなわち、図１０に模式的に示したように、主リンク１３８の先端に荷重Ｇが作用したときに、ガススプリング１４０が出力ｆによって主リンク１３８をバランス支持する場合、荷重Ｇによる主リンク１３８の基端枢着点１８０における下向きのモーメントＭｄ と、Ｑ点におけるガススプリング１４０の出力ｆによる上向きのモーメントＭｕ とが吊り合う必要がある。
【００３７】
荷重Ｇによる枢着点１８０のおけるモーメントＭｄ は、主リンク１３８の長さをＬ、主リンク１３８の傾きをθとした場合、
【数５】
Ｍｄ ＝Ｇ・Ｌｃｏｓα
である。また、ガススプリング１４０の出力ｆによるＱ点におけるモーメントＭｕ は、
【数６】
Ｍｕ ＝ｄ・ｆｃｏｓα
である。
【００３８】
従って、釣り合いの条件は、Ｍｄ ＝Ｍｕ であるから、
【数７】
Ｇ・Ｌｃｏｓα＝ｄ・ｆｃｏｓα
すなわち、ガススプリング１４が出力すべきバランス力ｆは、
【数８】
ｆ＝（Ｌ／ｄ）Ｇ
となり、荷重Ｇが変化した場合であっても、間隔ｄを変えることにより、出力ｆを変化させずにバランス支持することができる。
【００３９】
なお、前記の実施形態においては、バランス力発生手段としてガススプリングを用いた場合について説明したが、バランス力発生手段として油圧シリンダやエアシリンダなどを用いもよい。また、前記実施の形態においては、被支持物が架線工事用の工具を取り付ける操作棒である場合について説明したが、被支持物は工具自体や溶接のトーチ、旗竿などであってもよい。そして、前記実施形態においては、バランス装置を作業車両のバケット１２に取り付けた場合について説明したが、これに限定されず、例えば人に装備させてもよい。さらに、前記実施の形態においては、操作棒３２に応じた回転モーメントを発生させるために、第２のガススプリング８２、８４の全体を上下させる場合について説明したが、ロッド側またはヘッド側の位置だけを変えてもよい。また、ブレーキシリンダ１９４は、図１に示した装置にも適用うることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る配電作業用操作棒のバランス支持装置は、作業者が乗込む作業バケットの内壁面に止着され前記作業バケットの内面に沿って上下方向に配置した昇降レールと昇降ブロックの組合わせからなる昇降手段を備え、前記昇降ブロック側を支持部として基端部が枢着されることにより上下方向揺動可能とされ、先端部に配電作業用操作棒を傾動可能に取り付ける支持アームを有し、前記配電作業用操作棒の荷重により前記支持アームに作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを前記支持アームに与えてバランス支持するバランス力発生手段を備え、前記支持アームを枢着点にて折り畳むことにより昇降ブロックを前記昇降レールに沿って下降させて前記作業バケット内に格納可能に構成したので、車両に搭載して移動する場合にバケット内部に収容させ、使用に際しては簡単に引き出して作業開始までの作業を短時間で実現することができるので、作業性が極めて高く、車両移動時の安定性も高いという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るバランス支持装置の説明図である。
【図２】実施の形態に係る第１バランス力発生手段の取り付け状態の説明図である
【図３】実施の形態に係る第２バランス力発生手段の取り付け状態の詳細を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係る第２バランス力発生手段の取り付け状態を示す側面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】実施の形態に係る第２バランス力発生手段の作用の説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態の説明図である。
【図８】実施の形態に係るレバー長さ変更機構を示す平面図である。
【図９】実施の形態に係るレバー長さ変更機構を示す側面図である。
【図１０】実施の形態に係るレバー長さ変更機構の作用を説明する模式図である。
【符号の説明】
１０ バランス支持装置
１４ フック部
１６ 昇降レール
１８ 昇降ブロック
２２ 支持部（旋回ブロック）
２６ 支持アーム
２７、５２、５４、５６ 姿勢保持機構（軸、支持軸、歯車、歯付きベルト）
３０ 揺動支持部
３２ 被支持物（操作棒）
３４、１４０ 第１バランス力発生手段（第１のガススプリング）
７６、１０８ 取付けリング
８２、８４ 第２バランス力発生手段（第２のガススプリング）
１００ 揺動円筒体
１３４ 姿勢保持機構（リンクアーム）
１３６ 補助リンク
１３８ 主リンク
１７０、１７２、１７４、１７６、１７８、１８４、１８８ レバー長さ変更手段（リンク、揺動板、連結杆、軸、ノブ）
１９４ ブレーキ手段（ブレーキシリンダ）
Claims (1)
- 作業者が乗込む作業バケットの内壁面に止着され前記作業バケットの内面に沿って上下方向に配置した昇降レールと昇降ブロックの組合わせからなる昇降手段を備え、前記昇降ブロック側を支持部として基端部が枢着されることにより上下方向揺動可能とされ、先端部に配電作業用操作棒を傾動可能に取り付ける支持アームを有し、前記配電作業用操作棒の荷重により前記支持アームに作用する回転モーメントに応じた反対方向の回転モーメントを前記支持アームに与えてバランス支持するバランス力発生手段を備え、前記支持アームを枢着点にて折り畳むことにより昇降ブロックを前記昇降レールに沿って下降させて前記作業バケット内に格納可能に構成したことを特徴とする配電作業用操作棒のバランス支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17641197A JP3559686B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17641197A JP3559686B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34462095A Division JP2874043B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | バランス支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10117414A JPH10117414A (ja) | 1998-05-06 |
| JP3559686B2 true JP3559686B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=16013222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17641197A Expired - Fee Related JP3559686B2 (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3559686B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107069547B (zh) * | 2015-07-28 | 2018-09-21 | 国网黑龙江省电力有限公司齐齐哈尔供电公司 | 输电线路检修用移动式自锁安全带的工作方法 |
| CN108714885B (zh) * | 2018-06-22 | 2024-03-29 | 徐州海伦哲专用车辆股份有限公司 | 一种高空带电作业机器人及作业方法 |
| CN109638719B (zh) * | 2019-01-18 | 2021-01-26 | 三峡大学 | 特高压交流线路耐张塔软梯法等电位作业路径规划方法 |
| JP7281420B2 (ja) * | 2020-01-09 | 2023-05-25 | 株式会社ダイヘン | 作業補助装置 |
| CN112018660B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-06-08 | 绍兴柯桥皓悦纺织科技有限公司 | 一种具有安全机构的杆架举升式电力设备安装维修装置 |
| CN112158781B (zh) * | 2020-09-16 | 2022-04-01 | 国家电网有限公司 | 一种基于机动牵引装置的带电作业装置及使用方法 |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP17641197A patent/JP3559686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10117414A (ja) | 1998-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107106394B (zh) | 用于医疗吊架装置的载体臂的支撑接头 | |
| ES2898829T3 (es) | Excitador de vibraciones para ensayos de carga de una pala de rotor, sistema, banco de ensayos y disposición con un excitador de vibraciones de este tipo, así como procedimiento operativo | |
| JP3559686B2 (ja) | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 | |
| JP2874043B2 (ja) | バランス支持装置 | |
| JP3559685B2 (ja) | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 | |
| JP3560307B2 (ja) | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 | |
| JP2009103147A (ja) | 能動型振り子式ダイナミックダンパ | |
| KR102565208B1 (ko) | 운동 전환 장치 | |
| JP3982772B2 (ja) | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 | |
| JPS59665B2 (ja) | 建設機械の操作レバ−装置 | |
| JP3247841B2 (ja) | 間接活線作業装置 | |
| JP2000271887A (ja) | ロボット地上試験装置 | |
| JP2017149574A (ja) | 吊下げ物体の姿勢安定化装置 | |
| US4683764A (en) | Pump drive for deep well pumping installations | |
| JP3902317B2 (ja) | 配電作業用操作棒のバランス支持装置 | |
| WO2020036159A1 (ja) | 多関節アーム | |
| JPH10180665A (ja) | 作業用アーム | |
| JP2610403B2 (ja) | 位置合わせ用レーザー装置 | |
| FI66462B (fi) | Arbetsplattform foer en borrutrustning | |
| CN215104713U (zh) | 一种千斤顶安装装置以及设备 | |
| CN219213193U (zh) | 腕关节、机械臂和机器人 | |
| JPH0725655Y2 (ja) | 動揺試験装置 | |
| WO2001085403A1 (en) | Stylus counterbalancing mechanism for a measuring probe | |
| JP2001173549A (ja) | 風力変換装置 | |
| JP3695562B2 (ja) | 産業用ロボット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040126 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040308 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040428 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040524 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090528 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100528 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110528 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |