JP3560307B2

JP3560307B2 - Balance support device for operation rod for power distribution work

Info

Publication number: JP3560307B2
Application number: JP17640997A
Authority: JP
Inventors: 恭数安藤; 硬三伊藤; 弘隆大橋
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2015-12-05
Also published as: JPH1094126A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電作業において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配電作業用操作棒のバランス支持装置に関する。
【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、活線状態の配電作業を操作棒を用いて行う作業者の負担を軽減し、配電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、支持部に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、この支持アームを平行リンク機構により形成しつつ水平方向に延在させ、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前記支持アームと平行に備え、このバラン力発生手段を前記支持アームの長手方向と直交した上下方向に平行移動可能とした。
【０００６】
また、第２には、作業者が乗込む作業バケットに装着する支持部に基端部を上下方向揺動可能に取り付し、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と、前記支持アームと平行に配置されるとともに、支持アームと前記支持部とに係合され、前記操作棒の姿勢を維持するとともに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第１のバランス力発生手段と、前記支持アームと前記操作棒とに結合され、操作棒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操作棒に与える第２のバランス力発生手段と、前記支持アームと前記第１のバランス力発生手段との間に設けられ、第１のバランス力発生手段を前記支持アームの長手方向と交差する上下方向に平行移動させて支持アームとの間隔を変化させるレバー長さ変更手段と、を有する構成とした。
【０００７】
更に、作業者が乗込む作業バケットに装着する支持部に基端部を上下方向揺動可能に取り付けた支持アームと、この支持アームの先端部に傾動可能に取り付けられ、先端に工具が装着される操作棒と、前記支持アームと平行に配置されるとともに、支持アームと前記支持部とに係合され、前記操作棒の姿勢を維持するとともに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第１のバランス力発生手段と、前記支持アームと前記操作棒とに結合され、操作棒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操作棒に与える第２のバランス力発生手段と、前記支持アームと前記第１のバランス力発生手段との間に設けられ、第１のバランス力発生手段を前記支持アームの長手方向と交差する上下方向に平行移動させて支持アームとの間隔を変化させるレバー長さ変更手段と、両端が前記支持アームと前記支持部とに取り付けられ、前記工具による作業に伴い油圧が停止し、前記操作棒を介して前記支持アームに作用する反力に抗して支持アームをバランス支持位置に保持するブレーキ手段と、を有する構成とすればよい。
これらの場合において、前記第１のバランス力発生手段をガススプリング又は油圧駆動手段により構成し、前記第２のバランス力発生手段をガススプリング又は油圧駆動手段により構成し、これらの適宜な組合せ構成を採用することができる。
【０００８】
【作用】
上記のごとく構成した本発明は、例えば工具を操作する操作棒を支持している支持アームを平行リンク機構により形成して上下に揺動させても操作棒の姿勢が変更しないようにしつつ、この支持アームに操作棒側からの荷重が加わった場合にはバランス力発生手段によって荷重に見合ったバランス力を発生して支持するため、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れる。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。
【０００９】
さらに、バランス支持手段が支持アームの長手方向に交差する方向に移動可能となっているため、支持アームに作用する荷重などが変化した場合であっても、支持アームと第１バランス力発生手段との間の距離を変えることにより、第１バランス力発生手段の出力を変えることなく支持アームをバランス支持することができる。また、支持アームと支持部との間にブレーキ手段を配置すると、工具による作業をした際の反力によって支持アームが動くのを防止するとができ、作業者が反力に抗して支持アームを保持する労力をなくすことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る配電作業用操作棒の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。
【００１１】
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１３０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１３０を水平面内で回転させることができるようにしてある。
【００１２】
支持アーム１３０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１３０には、その揺動によっても操作棒３２の姿勢を一定に保持するための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。
【００１３】
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１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。
【００１４】
図２、図３は、図１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２参照）。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。
【００１５】
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３参照）。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２ガススプリング１４０の出力を主リンク１３８に伝達するレバーの役割をなしている。
【００１６】
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。
【００１７】
揺動板１７４と揺動板１７６とは、一対ずつ設けてあって図２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１６９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。
【００１８】
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３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３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。
【００１９】
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３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。
【００２０】
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５に示した装着部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３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。
【００２１】
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３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。
【００２２】
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４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Ｍ_ｄ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Ｍ_ｕとが吊り合う必要がある。
【００２３】
荷重Ｇによる枢着点１８０のおけるモーメントＭ_ｄ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１】
Ｍ_ｄ＝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２】
Ｍ_ｕ＝ｄ・ｆｃｏｓα
である。
【００２４】
従って、釣り合いの条件は、Ｍ_ｄ＝Ｍ_ｕであるから、
【数３】
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４】
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。
【００２５】
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、このバランス力発生手段はガス、油圧、エア駆動手段のいずれか一を用いればよく、例えば、油圧シリンダやエアシリンダなどを用いることができる。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。
【００２６】
先端アーム１３２の先端部に設けた揺動支持部３０は、図５に示したように、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、リンクアーム１３４、ケース４８を貫通させた枢支軸１５０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１３０の長手方向に対する位置を変更できるようにしてある。
【００２７】
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６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。
【００２８】
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６参照）。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５参照）。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。
【００２９】
第２ガススプリング８２、８４は、基本構造が支持アーム１３０をバランス支持する第１ガススプリング１４０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。
【００３０】
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５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。
【００３１】
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７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。
【００３２】
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５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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
すなわち、図８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５】
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。
【００３６】
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６】
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７】
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。
【００３７】
従って、
【数８】
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。
【００３８】
一方、支持アーム１３０を上下方向に揺動させると、第１のガススプリング１４０が一体に揺動し、ロッドが伸縮して支持アーム１３０をバランス支持する一定の力を発生する。
【００３９】
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。なお、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。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、支持部に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、この支持アームを平行リンク機構により形成しつつ水平方向に延在させ、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前記支持アームと平行に備え、このバラン力発生手段を前記支持アームの長手方向と交差する上下方向に平行移動可能としているため、作業者が操作棒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れ、被支持物に取り付けた工具等の操作を容易、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。また、バランス力発生手段の結合位置を可変にしたことにより、操作棒の重量により支持アームに作用する回転モーメントの大きさに応じてバランス力発生手段の取付け位置を変えることができ、操作棒のバランス支持を容易、確実に行うことができる。
【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】実施の形態に係る支持アーム部の詳細を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係る支持アーム部の詳細を示す側面図である。
【図４】実施の形態に係る第１のガススプリングの作用の説明図である。
【図５】実施の形態に係る第２のガススプリングの取り付け状態の詳細を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係る第２のガススプリングの取り付け状態を示す側面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図８】実施の形態に係る第２のガススプリングの作用の説明図である。
【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）
３０揺動支持部
３２被支持物（操作棒）
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
１３０支持アーム
１３４姿勢保持機構（リンクアーム）
１３６補助リンク
１３８主リンク
１４０第１バランス力発生手段（第１のガススプリング）
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）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power distribution work operation rod balance support device that balances and supports an operation rod for operating a tool or the like in a power distribution operation in an arbitrary posture.
[0002]
[Prior art]
When the construction of the power overhead cable is performed, an operator gets on a bucket mounted on a work vehicle to cut or connect the cable. In recent years, in consideration of the influence on homes, hospitals, factories, and the like around the construction site, construction is being performed in a state where power is being transmitted, that is, in a so-called live state. In this hot-line construction, a tool is attached to the tip of an operation rod called a hot stick made of a long insulator, and an operation handle or the like provided at the base end of the operation rod is operated to cover the insulation of the cable. Stripping, cable connection, etc. are performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the operation rod has a built-in drive source for the tool and the like, and therefore has a weight of about 5 to 6 kg. In addition, since a tool having a weight of about 3 to 10 kg is mounted on the tip of the long operation rod, the operator needs to operate the tool while supporting a tool having a weight of about 10 kg or more. Not only is it difficult, but it is also not easy to cause the tool at the tip of the operating rod to perform a predetermined operation suitable for the purpose of work. In particular, when working with the operating rod inclined, it is extremely difficult to maintain the operating rod at a predetermined angle because a heavy tool is attached to the tip. For this reason, there has been a demand for the development of a device that can reduce the burden of the operator supporting the operation rod and can easily perform the operation.
[0004]
The present invention has been made in view of the above demands, and thus reduces the burden on an operator who performs power distribution work in a hot-line state using the operation rod, and improves the distribution work efficiency of the operation support rod. It is intended to provide a device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a support arm which is vertically pivotable by a base end portion pivotally attached to a support portion, and to which a power distribution operation rod is attached at a tip end portion so as to be tiltable. The support arm is formed by a parallel link mechanism and extends in the horizontal direction, and a rotational moment in the opposite direction corresponding to a rotational moment acting on the support arm due to a load of the power distribution operation rod is applied to the support arm. And a balance force generation means for providing balance support to the support arm in parallel with the support arm, and the balun force generation means can be moved in parallel in a vertical direction perpendicular to the longitudinal direction of the support arm.
[0006]
Secondly, a supporting arm attached to a supporting portion mounted on a work bucket on which an operator gets in such a manner that a base end portion is swingable in a vertical direction, and a distal end portion is attached with a power distribution work operation rod in a tiltable manner. Is disposed in parallel with the support arm, is engaged with the support arm and the support portion , maintains the attitude of the operation rod, and generates a rotational moment in the opposite direction according to the rotational moment acting on the support arm. First balance force generating means for providing balance support to the support arm, and coupled to the support arm and the operation rod, to provide the operation rod with a rotational moment in an opposite direction according to a rotational moment acting on the operation rod. A second balance force generator, provided between the support arm and the first balance force generator, wherein the first balance force generator is disposed in a longitudinal direction of the support arm; A lever length changing means for changing the distance between the support arm is moved parallel in the vertical direction of the difference, and configured to have.
[0007]
Further, a support arm having a base end mounted on a support portion mounted on a work bucket on which an operator is mounted so as to be capable of swinging up and down, and a tiltably mounted on a distal end of the support arm, and a tool mounted on the distal end. An operation rod, which is arranged in parallel with the support arm, is engaged with the support arm and the support portion , maintains the attitude of the operation rod, and has an opposite direction corresponding to a rotational moment acting on the support arm. First balance force generating means for giving a rotational moment to the support arm to support the balance, and coupled to the support arm and the operation rod, and for generating a rotational moment in the opposite direction according to the rotational moment acting on the operation rod. A second balance force generating means provided to the operating rod; and a second balance force generating means provided between the support arm and the first balance force generating means. A lever length changing means for changing the distance between the support arm is moved parallel in the vertical direction crossing the longitudinal direction of the support arm, both ends attached to said support portion and said support arm, accompanied to the work by the tool And a brake means for holding the support arm at a balance support position against a reaction force acting on the support arm via the operation rod.
In these cases, the first balance force generation means is constituted by a gas spring or a hydraulic drive means, and the second balance force generation means is constituted by a gas spring or a hydraulic drive means. Can be adopted.
[0008]
[Action]
In the present invention configured as described above, for example, a support arm supporting an operation rod for operating a tool is formed by a parallel link mechanism so that the posture of the operation rod does not change even if the operation arm is swung up and down. When a load is applied to the support arm from the operation rod side, the balance force generation means generates and supports the balance force corresponding to the load, so the labor for supporting the object to be supported by the worker is extremely small. And the burden on the operator is greatly reduced. In addition, since the operator hardly receives the load of the supported object, the operator can easily and accurately operate the supported object supported by the support arm, and can greatly improve work efficiency. .
[0009]
Further, since the balance support means is movable in a direction intersecting the longitudinal direction of the support arm, even if the load or the like acting on the support arm changes, the support arm and the first balance force generation means can be used. , The support arm can be balance supported without changing the output of the first balance force generating means. In addition, if the brake means is arranged between the support arm and the support portion, it is possible to prevent the support arm from moving due to the reaction force when working with the tool, and the operator can move the support arm against the reaction force. Effort to maintain can be eliminated.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a balance support device for an operation rod for distribution work according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a balance support device according to an embodiment of the present invention, and shows an example applied to overhead wire work.
[0011]
In FIG. 1, a balance support device 10 has a hook portion 14 for attaching to a bucket 12 of an aerial work vehicle. 10 can be attached to the bucket 12. An elevating rail 16 that can be arranged vertically along the inner surface of the bucket 12 is fixed to the hook portion 14, and the elevating block 18 fitted to the elevating rail 16 is moved up and down as indicated by an arrow 20. It can be moved in any direction. A turning block 22, which is a support portion for supporting the support arm 130, is provided above the elevating block 18. By turning the turning block 22, the support arm 130 attached to the turning block 22 is moved in a horizontal plane. It can be rotated with.
[0012]
At the tip of the support arm 130, a swing support portion 30, which will be described in detail later, is provided upright, and an operating rod 32 is attached to the swing support portion 30 in a tiltable manner. The support arm 130 uses a parallel link mechanism as a posture holding mechanism for keeping the posture of the operation rod 32 constant even by swinging. That is, the support arm 130 that supports the swingable operation rod 32 includes a horizontal tip arm 132 to which the operation rod 32 is attached, and a link arm that connects the base end of the tip arm 132 and the turning block 22. 134. The link arm 134 has an equal-length auxiliary link 136 and a main link 138 arranged in parallel, and has a base end pivotally connected to the revolving block 22 and a distal end pivotally connected to the distal arm 132. Further, below the link arm 134, a first gas spring 140 is provided. The gas spring 140 is disposed in parallel with the link arm 134, has a head portion pivotally connected to the swivel block 22, and a rod end portion pivotally attached to a bracket 142 provided below the tip arm 132. It is.
[0013]
In this embodiment, when the link arm 134 swings up and down, the tip arm 132 moves up and down while being held horizontally, and the operation rod 32 supported by the tip arm 132 is moved up and down without changing the posture. be able to. And in this embodiment, since the 1st gas spring 140 is installed sideways, as shown in FIG. 1, the support arm 130 can be turned to the outside of the bucket 12, and the working range is reduced. Can be wider.
[0014]
FIGS. 2 and 3 show a mechanism that can change the vertical relative position of the link arm 134 and the gas spring 140, that is, the lever length, in the embodiment shown in FIG. In these figures, the main link 138 constituting the link arm 134 is composed of a pair of plate-like links 138a and 138b, and these plate-like links 138a and 138b are arranged on both sides of the first gas spring 140. (See FIG. 2). The distal ends of the plate-like links 138a and 138b are pivotally connected to a pivot 150 passing through the plate-like link 138b. The lower end of the connection link 152 is pivotally connected to the pivot 150 between the plate links 138a and 138b. Further, a distal end of an auxiliary link 136 disposed above the plate-like links 138a and 138b is rotatably attached to the upper part of the connection link 152 via a pin.
[0015]
The base ends of the plate-like links 138a and 138b are rotatably attached to the turning block 22 via the bracket 154. The base end of the auxiliary link 136 is also pivotally connected to the turning block 22 via the bracket 156. A guide groove 158 is formed in the turning block 22 in a vertical direction, and a moving bracket 160 is slidably fitted in the guide groove 158 (see FIG. 3). A guide bracket 161 in which the head side of the first gas spring 140 is movably inserted in the axial direction is pivotally attached to the movable bracket 160. A slider 164 is pivotally attached to the rod 162 of the gas spring 140. The slider 164 is slidably fitted on a beam 166 erected between the plate-like links 138a and 138b on a rail 168 extending vertically. Accordingly, the first gas spring 140 is supported by the guide bracket 161 so as to be movable in the axial direction, and is guided by the guide groove 158 and the rail 168 of the turning block 122 via the moving bracket 160 and the slider 164. It can be moved vertically. The beam 166 serves as a lever for transmitting the output of the second gas spring 140 to the main link 138.
[0016]
The pivot 170 of the guide bracket 161 and the support ring 169 supporting the distal end side of the main body cylinder of the gas spring 140 so as to be movable in the axial direction are provided with links 170 and 172 constituting lever length changing means. The proximal side is pivoted. The links 170 and 172 have the same length, and one apex portion of a substantially triangular rocking plate 174 or 176 is pivotally attached to the distal end side. Further, the links 170 and 172 are disposed so as to be parallel to each other, and the line connecting the proximal pivot points is parallel to the line connecting the proximal and distal pivot points of the main link 138. ing.
[0017]
The oscillating plate 174 and the oscillating plate 176 are provided in pairs, and are disposed on both sides of the gas spring 140 as shown in FIG. It is attached to. The swing plate 176 supports a support ring 169 through which the gas spring 140 passes through a link 172 pivotally connected to the distal end side. A plate-like connecting rod 178 is pivotally attached to the other apex of the rocking plate 174 and the rocking plate 176, and is connected to each other by the connecting rod 178. The connecting rod 178 integrally rotates about pivot points 180 and 182 to the plate-like links 138a and 138b.
[0018]
A connecting rod (not shown) is attached to a portion of the base link 138 between the pair of rocking plates 174 and 174 on which the connecting rod 178 is pivotally attached. Are interconnected. A female screw portion is formed at the center in the longitudinal direction of the connecting rod, and a male screw portion provided on a shaft 184 that penetrates the turning block 22 in the lateral direction is screwed into the female screw portion. . The shaft 184 is rotatably supported by the revolving block 22 via a spherical bearing 186 having a spherical outer surface on the base end side, and a knob 188 is fixed to the base end exposed from the revolving block 22. By rotating the knob 188 as shown by the arrow 190 in FIG. 3, the shaft 184 can be rotated. Further, since the shaft 184 is supported by the turning block 22 via the spherical bearing 186, the knob 188 can be tilted integrally with the shaft 184 in an arbitrary direction as shown by an arrow 192 in FIG. I have. The knob 188 constitutes a lever length changing mechanism together with the shaft 184, the connecting rod 178, the swing plates 174, 176, the links 170, 172, and the like, and by rotating the knob 188 as described later, The second gas cylinder 14 is moved in a direction orthogonal to the axis, so that the point of action of the gas spring 140 on the beam 166 serving as a lever can be changed.
[0019]
A brake cylinder (brake means) 194 is provided outside the plate-like link 138a to prevent the displacement of the support arm 130 due to a reaction force when working with a tool attached to the tip of the operating rod 32. The brake cylinder 194 has rods 198 and 200 at both ends of a cylinder body 196, and the rod 200 is pivotally connected via a pin 202 to a bracket 154 to which the base end of a plate-like link 138a is pivotally connected. . In addition, the rod 198 is configured such that a cylindrical shaft 206 passed between a pin for pivotally connecting the rocking plate 176 to the plate-like link 138a and a pin provided on the bracket 204 fixed to the plate-like link 138a, It is penetrated perpendicular to the axis. As shown in FIG. 3, the brake cylinder 194 is mounted with the rod 198, which is the distal end, slightly upward, and hydraulic pressure is applied when the normal support arm 130 is operated. When working with a tool mounted on the operating rod 32, the valve is hydraulically locked by a valve, and the support arm 130 can be held at a predetermined angle supported by balance by the tension force of the rod 200.
[0020]
A mounting portion 63 similar to the mounting portion 63 shown in FIG. 5 is provided at the end of the pivot shaft 150 penetrating the plate-like link 138b, and a slide guide 64 fixed to the mounting portion 63 is provided. The slider 62 provided on the distal arm 132 is fitted to the distal arm 132 so that the distal arm 132 can be slid and guided in the longitudinal direction. Reference numeral 210 shown in FIG. 3 is an operation lever for operating the operation rod 32 or a tool attached to the tip of the operation rod 32.
[0021]
In the lever length changing mechanism configured as described above, when the knob 188 is rotated as indicated by an arrow 190, the shaft 184 rotates integrally with the knob 188, and the tip of the shaft 184 is screwed together. A connecting rod (not shown) connecting the rocking plates 174 and 174 to each other moves in the left-right direction in FIG. Therefore, the swinging plate 174 rotates as indicated by an arrow 212 about a pivot point 180 to the plate-like link 138b. The rotation of the rocking plate 174 is transmitted to the rocking plate 176 via the connecting rod 178, and the rocking plate 176 is rocked about the pivot point 182 to the plate link 138b as shown by an arrow 214. It is rotated integrally with the moving plate 174. Therefore, the links 170 and 172 having the other ends pivotally connected to the rocking plates 174 and 176 rotate with the rotation of the rocking plates 174 and 176, and the link between the base end and the distal end of the main link 138 is formed. The distance d between the line connecting the pivot point and the line connecting the pivot point of the link 170 to the guide bracket 161 and the pivot point of the link 172 to the support ring 169 changes, and the lever length (to the beam 166) is changed. Of the gas spring 140) can be changed.
[0022]
Therefore, even if the load acting on the tip arm 132 changes or the tip arm 132 is moved in the front-back direction along the slide guide 64, the output of the gas spring 140 is changed by changing the distance d. Without this, it is possible to generate a balance force corresponding to the load (load) acting on the main link 138. That is, as schematically shown in FIG. 4, when the gas spring 140 balances and supports the main link 138 by the output f when the load G is applied to the tip of the main link 138, the main link 138 due to the load G and down moment M _d at the base end pivot point 180, it is necessary to mutually hanging and the upward moment M _u by the output f of the gas spring 140 at the Q point.
[0023]
Moment _{M d} of definitive pivot point 180 due to the load G in the case where the length of the main link 138 is L, the inclination of the main link 138 theta,
(Equation 1)
M _d = G · Lcosα
It is. Further, the moment Mu at the point Q due to the output f of the gas spring 140 is:
(Equation 2)
M _u = d · fcosα
It is.
[0024]
Therefore, since the condition of the balance is M _d = M _u ,
(Equation 3)
G · Lcosα = d · fcosα
That is, the balance force f to be output by the gas spring 14 is:
(Equation 4)
f = (L / d) G
Thus, even when the load G changes, the balance can be supported without changing the output f by changing the interval d.
[0025]
In the above embodiment, the case where a gas spring is used as the balance force generating means has been described. However, the balance force generating means may use any one of gas, oil pressure, and air drive means. A cylinder, an air cylinder, or the like can be used. Further, in the above-described embodiment, the case where the supported object is the operation rod for attaching the tool for the overhead wire construction has been described, but the supported object may be a tool itself, a welding torch, a flag pole, or the like. In the above-described embodiment, the case where the balance device is attached to the bucket 12 of the work vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this.
[0026]
As shown in FIG. 5, the swing support portion 30 provided at the distal end portion of the distal arm 132 includes a lower support member 58 and an upper cylindrical body 60. A slider 62 is mounted horizontally. The slider 62 is fitted to a concave slide guide 64 fixed to a mounting portion 63 provided at the end of a pivot 150 through which the link arm 134 and the case 48 pass. Therefore, when the support portion 30 is moved in the longitudinal direction of the support arm 26, the slider 62 slides on the slide guide 64 to change the position of the swing support portion 30 with respect to the longitudinal direction of the support arm 130. .
[0027]
The upper cylindrical body 60 is attached to the lower support member 58 via a bearing 66, and is relatively rotatable with the lower support member 58. Further, as shown in FIG. 6, a plate-shaped arm 68 is integrally formed on the side of the lower support member 58, and a stopper 70 is fixed to the upper surface of the distal end of the arm 66. . The stopper 70 is configured to prevent relative rotation between the lower support member 58 and the upper cylinder 60 by screwing a set screw 72 screwed to the lower end of the upper cylinder 60.
[0028]
A plurality of convex portions 74 are formed on the peripheral surface of the upper cylindrical body 60 at equal intervals in the axial direction and the circumferential direction (see FIG. 6). A mounting ring 76 for mounting second gas springs 82 and 84 as second balance force generating means is fitted on the outer peripheral surface of the upper cylindrical body 60. The mounting ring 76 has, on the inner peripheral surface thereof, a projection 78 that fits into a groove 77 between the convex portions 74 that are vertically adjacent to the upper cylindrical body 60 (see FIG. 5). The protrusions 78 of the attachment ring 76 are formed intermittently in the circumferential direction, and the circumferential width is smaller than the gap a between the protrusions 74 adjacent to the upper cylindrical body 60 in the circumferential direction. By setting 78 to a position corresponding to the gap a, the mounting ring 76 can be moved up and down. A pair of shaft portions 80 are formed integrally on the outer peripheral surface of the mounting ring 76 so as to protrude. The shafts 80 are formed on both sides in the diameter direction of the mounting ring 76, and the distal ends of the rods 86 of the second gas springs 82 and 84 are pivotally connected to the shafts 80.
[0029]
The second gas springs 82 and 84 have the same basic structure as the first gas spring 140 that balances and supports the support arm 130, and has a threaded portion (not shown) formed on the outer peripheral surface of the main body cylinder 88. It is. A cover cylinder 90 into which an upper part of the rod 86 is inserted is screwed to a lower part of the main body cylinder 88, and a high-pressure gas is sealed therein. On the other hand, the rod 86 has a stopper 92 attached to a portion inserted into the cover cylinder 90 to prevent the rod 86 from slipping off. The rod 86 slides inside the cylinder at the upper end and partitions the inside of the cylinder into a head side chamber 94 and a rod side chamber 96. The piston 98 is fixed. A small hole (not shown) is formed in the piston 98 in the axial direction. The head side chamber 94 and the rod side chamber 96 communicate with each other through the small hole so that the initial position of the rod 86 can be changed. Has become.
[0030]
An oscillating cylinder 100 is pivotally attached to the upper end of the upper cylinder 60 so that the oscillating cylinder 100 can oscillate (tilt) in the same direction as the gas springs 82 and 84, that is, in the direction perpendicular to the plane of FIG. Has become. The oscillating cylinder 100 has an operation rod 32 rotatably mounted on the upper end thereof via a bearing 102, and has a built-in hydraulic motor 104 for driving a tool (not shown) mounted on the tip of the operation rod 32. Further, on the upper outer peripheral surface of the oscillating cylindrical body 100, convex portions 106 similar to the convex portions 74 of the upper cylindrical body 60 are formed at equal intervals in the vertical direction and the circumferential direction. The vertical pitch and the circumferential pitch of these convex portions 106 are the same as those of the convex portions 74 of the upper cylindrical body 60. A mounting ring 108 that supports the head portion, which is the upper end of the second gas spring 82, 84, is externally fitted to the upper outer peripheral surface of the oscillating cylinder 100. The mounting ring 108 has a projection 112 on an inner peripheral surface thereof that fits into a groove 110 formed by vertically adjacent protrusions 106 of the oscillating cylinder 100. The width of the protrusion 112 in the circumferential direction is smaller than the gap b between the adjacent convex portions 106 in the circumferential direction of the oscillating cylinder 100, and the protrusion 112 is adjusted to a position corresponding to the gap b, whereby the mounting ring is formed. 108 can be moved up and down.
[0031]
A pair of pivot portions 114 are provided protrudingly on both diametrical sides of the outer peripheral surface of the mounting ring 108. As shown in FIG. 7, these pivot portions 114 are formed by a pair of projecting pieces 117 formed on the main body 116 of the mounting ring 108 and a U-shaped mounting piece 118 screwed to the tip of the projecting piece 117. The projecting piece 117 and the mounting piece 118 form an elongated through-hole 122 for receiving the support ring 120 screwed to the heads of the gas springs 82 and 84. A pair of shafts 124 are formed on the support ring 120 on both diametrical sides of the second gas springs 82 and 84, and these shafts 124 are provided on the main body 116 and the mounting piece 118. The support ring 120 is rotatably supported by the mounting ring 108.
[0032]
In the embodiment configured as described above, the mounting position of the second gas springs 82 and 84 is moved up and down in accordance with the weight of the tool attached to the tip of the operating rod 32, and in accordance with the rotational moment acting on the operating rod 32. A rotational moment in the opposite direction is given to the oscillating cylinder 100 so that the operation rod 32 can be supported in a balanced manner. That is, before the balance support device 10 is attached to the bucket 12 of the work vehicle, or before the balance support device 10 is attached, as shown in FIG. State. Then, by rotating the mounting rings 76 and 108 in the circumferential direction, the positions of the protrusions 78 and 112 are adjusted to the gaps a and b between the adjacent convex portions 74 and 106 in the circumferential direction of the upper cylindrical body 60 and the oscillating cylindrical body 100. Move to the position corresponding to.
[0033]
When the projections 78 and 112 reach the positions corresponding to the gaps a and b, the gas springs 82 and 84 are moved up and down along the oscillating cylinder 100 to rotate the oscillating cylinder 100 by the gas springs 82 and 84. The moment is set at a position corresponding to the rotational moment acting on the operation rod 32 obtained in advance. Thereafter, the mounting rings 76 and 108 are rotated in the circumferential direction, and the projections 78 and 112 provided on the inner peripheral surfaces thereof are inserted into the grooves 77 and 110 between the convex portions 60 and 106 which are vertically adjacent to each other. The mounting rings 76 and 108 are fixed to the upper cylindrical body 60 and the oscillating cylindrical body 100 by beating or the like. At this time, the axes of the shafts 80 and 124 of the mounting rings 76 and 108 and the axis of the swing center of the swing cylinder 100 are parallel to each other.
[0034]
In a state where the operation rod 32 is upright, the second gas springs 82 and 84 are in an extended state, the tension of the gas springs 82 and 84 is 0, and the operation rod 32 is Supported by the upper cylindrical body 60 of the support member 30. When the operating rod 32 is tilted, the gas springs 82 and 84 apply a rotational moment in the opposite direction corresponding to the rotational moment acting on the operating rod 32 to the swing cylinder 100 to support the operating rod 32 in a balanced manner.
[0035]
That is, as schematically shown in FIG. 8, it is assumed that the total weight of the oscillating cylinder 100 and the operation rod 32 including a tool (not shown) is W, and the operation rod 32 is inclined by θ from the upright state. . At this time, the rotational moment Mw acting on the operating rod 32 is
(Equation 5)
Mw = W × B
It becomes. Here, B is the horizontal center distance between the swing center of the operation rod 32, that is, the pivot point of the swing cylinder 100 and the center of mass P of the operation rod 32. If the weight and length of the oscillating cylinder 100, the weight and length of the operating rod 32, and the weight and size of the tool attached to the operating rod 32 are known, the center of mass P can be easily obtained by calculation. Can be Therefore, if the inclination angle θ of the operation rod 32 is known, the distance B can be obtained.
[0036]
When the operating rod 32 is tilted by θ, the gas springs 82 and 84 are tilted with the tilt of the operating rod 32, and the rod 86 is pushed into the cylinder by δL and tilts by an angle β. The pushing amount δL of the rod 86 and the inclination angle β are determined by the distance between the shaft portion 80 of the mounting ring 76 and the pivot point of the oscillating cylinder 100, the pivot point of the oscillating cylinder 100 and the axis of the support ring 116. It can be obtained by calculation based on the distance to the portion 124 and the inclination angle θ of the operation rod 32. When the rod 86 is pushed in by δL, the gas springs 82 and 84 reduce the volume of the head-side chamber 94 and compress the enclosed gas, and generate a force F by the repulsive force. Therefore, the force Fn directed vertically upward by the gas springs 82 and 84 is
(Equation 6)
Fn = 2 × Fcosβ
It becomes. The rotational moment Mc given to the oscillating cylinder 100 by Fn is
(Equation 7)
Mc = D × Fn = D × 2Fcosβ
It becomes. Here, D is the horizontal distance between the upper and lower shaft portions 80 and 124.
[0037]
Therefore,
(Equation 8)
Mc = Mw
By selecting the gas springs 82 and 84 that generate the force F, the operating rod 32 can be supported by the gas springs 82 and 84 in a balanced manner.
[0038]
On the other hand, when the support arm 130 swings up and down, the first gas spring 140 swings integrally, and the rod expands and contracts to generate a constant force that balances and supports the support arm 130.
[0039]
For this reason, the worker 36 can easily and accurately operate the tool provided at the tip of the operation rod 32 without requiring the labor for holding the operation rod 32 at a predetermined angle required for the operation, The burden on the worker can be reduced, and the work can be performed quickly. In the above-described embodiment, a case has been described in which the entire second gas springs 82 and 84 are moved up and down in order to generate a rotational moment corresponding to the operation rod 32. However, only the position on the rod side or the head side is described. May be changed.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the base arm is pivotally attached to the support portion so as to be vertically swingable, and the support arm to which the power distribution work operation rod is tiltably attached to the distal end portion. The support arm is formed by a parallel link mechanism and extends in the horizontal direction, and a rotational moment in the opposite direction corresponding to a rotational moment acting on the support arm due to a load of the power distribution operation rod is applied to the support arm. Is provided in parallel with the support arm, and the balun force generation means can be moved in parallel in the vertical direction intersecting the longitudinal direction of the support arm. The labor for supporting can be made very small, the burden on the operator is greatly reduced, and the operation of tools and the like attached to the supported object can be performed easily and accurately. It is possible to greatly improve the working efficiency. Also, by changing the coupling position of the balance force generating means, the mounting position of the balance force generating means can be changed according to the magnitude of the rotational moment acting on the support arm due to the weight of the operation rod. Balance support can be performed easily and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a balance support device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing details of a support arm unit according to the embodiment.
FIG. 3 is a side view showing details of a support arm unit according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of a first gas spring according to the embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing details of an attached state of a second gas spring according to the embodiment.
FIG. 6 is a side view showing an attached state of a second gas spring according to the embodiment.
FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6;
FIG. 8 is an explanatory diagram of an operation of a second gas spring according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Balance Supporting Device 14 Hook 16 Elevating Rail 18 Elevating Block 22 Support (Swirl Block)
30 swing support portion 32 supported object (operation rod)
76, 108 Mounting rings 82, 84 Second balance force generating means (second gas spring)
100 oscillating cylinder 130 support arm 134 posture holding mechanism (link arm)
136 auxiliary link 138 main link 140 first balance force generating means (first gas spring)
170, 172, 174, 176, 178, 184, 188 Lever length changing means (link, rocking plate, connecting rod, shaft, knob)
194 Brake means (brake cylinder)

Claims

The support portion is pivotally attached to the base end portion so as to be vertically swingable, and has a support arm at the tip end for tiltably mounting the operation rod for power distribution work,
The support arm is formed by a parallel link mechanism and extended in the horizontal direction, and a rotational moment in the opposite direction corresponding to the rotational moment acting on the support arm is given to the support arm by the load of the power distribution operation rod. A balance force generating means for supporting the balance is provided in parallel with the support arm ,
The balance force generating means can be moved in parallel in the vertical direction perpendicular to the longitudinal direction of the support arm,
A balance support device for an operation rod for power distribution work.

A support arm for vertically pivotally attaching a base end portion to a support portion mounted on a work bucket into which an operator gets in, and a tiltably mounting operation rod for power distribution work at a distal end portion;
The support arm is arranged in parallel with the support arm, and is engaged with the support arm and the support portion to maintain the posture of the operation rod and to support the rotational moment in the opposite direction according to the rotational moment acting on the support arm. First balance force generating means for giving balance support to the arm;
Second balance force generating means coupled to the support arm and the operation rod, for applying a rotational moment in the opposite direction to the operation rod in accordance with a rotational moment acting on the operation rod;
Wherein the support arm is provided between the first balancing force generating means, changes the interval between the support arm is moved parallel in the vertical direction of the first balance force generating means intersecting the longitudinal direction of the support arm Lever length changing means for
A balance support device for an operation rod for power distribution work, comprising:

A support arm having a base end attached to a support portion mounted on a work bucket on which an operator gets in such a manner that the base end portion can swing vertically,
An operation rod that is attached to the tip of the support arm so as to be tiltable and has a tool attached to the tip,
The support arm is arranged in parallel with the support arm, and is engaged with the support arm and the support portion to maintain the posture of the operation rod and to support the rotational moment in the opposite direction according to the rotational moment acting on the support arm. First balance force generating means for giving balance support to the arm;
Second balance force generating means coupled to the support arm and the operation rod, for applying a rotational moment in the opposite direction to the operation rod in accordance with a rotational moment acting on the operation rod;
Wherein the support arm is provided between the first balancing force generating means, changes the interval between the support arm is moved parallel in the vertical direction of the first balance force generating means intersecting the longitudinal direction of the support arm Lever length changing means for
Both ends attached to said support portion and said support arm, working entailment hydraulic pressure is stopped by the tool, balance support position the support arm against the reaction force acting on the support arm via the operation rod Brake means for holding the
A balance support device for an operation rod for power distribution work, comprising:

The balance support device for an operation rod for power distribution work according to any one of claims 1 to 3, wherein the balance force generating means uses any one of gas, hydraulic pressure, and air drive means.

4. The power distribution work operating rod according to claim 2, wherein the first balance force generating means is constituted by a gas spring, and the second balance force generating means is constituted by a gas spring. 5. Balance support device.

The operation rod according to claim 2 or 3, wherein the first balance force generating means is constituted by a gas spring, and the second balance force generating means is constituted by a hydraulic drive means. Balance support device.

4. The power distribution work operation according to claim 2, wherein the first balance force generation unit is configured by a hydraulic drive unit, and the second balance force generation unit is configured by a hydraulic drive unit. 5. Rod balance support device.

The operation rod according to claim 2 or 3, wherein the first balance force generating means is constituted by a hydraulic drive means, and the second balance force generating means is constituted by a gas spring. Balance support device.