JP6027846B2 - 動力工具保持器 - Google Patents

Description

本発明は、工業製品の組立を行う作業現場などにおいてナットランナーその他の動力工具を保持する動力工具保持器に関するものである。

従来、ぜんまいばねを用いてワイヤロープの巻取りと巻出しを可能にしたスプリングバランサーやワイヤリールがある。

当該スプリングバランサーやワイヤリールは、工業製品の組立を行う作業などにおいて、工具や作業用機器などを懸垂（吊り下げ保持）するために用いられている（特許文献１参照）。

特開２００６−１０３８６０号公報

従来のスプリングバランサーやワイヤリールによれば、作業者が工具の上げ下げを軽く行う事ができ、作業における疲労を減少させ、工具を空中に保持することで工具の散乱や汚損を防ぎ、工具の位置を安定させることで作業も正確になる。

しかしながら、電動ナットランナー等の締付器具を用いる場合、従来のスプリングバランサーなどにおいては当該締付器具をワイヤロープで吊り下げているだけであるため、締付けの完了と同時に作業者に強い反力がかかることになる。動力工具による締付作業を数多く行う場合、作業者にかかる反力は、作業者の疲労やけがの原因になり、作業効率や作業の安全性を低下させる。

このような問題に鑑みて、本願発明は、動力工具から作業者が受ける反力を弱めることができる動力工具保持器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、
ワイヤロープと、
該ワイヤロープを巻き取る回転ドラムと、
前記回転ドラムが前記ワイヤロープを巻取る向きに回転するように、前記回転ドラムに付勢力を与えるぜんまいばねと、
前記回転ドラムと前記ぜんまいばねとを収容する本体ケースと、
該本体ケースに備えられ、該本体ケースを任意の場所に揺動可能に設置するための設置部と、
前記本体ケースから下方に延び、前記ワイヤロープの張力によって縮もうとする力が作用しているテレスコピック式の伸縮部と、
該伸縮部の下側部分に装着され、動力工具を取り付ける工具取付部と、を有することを特徴とする動力工具保持器、を提供する。

また、好ましくは、前記伸縮部は、円管状の部材から構成されており、
前記工具取付部は、自転可能である。

また、好ましくは、前記工具取付部は、一方向に揺動可能に装着されている。

また、好ましくは、前記回転ドラムは、前記ワイヤロープの巻取り量が増えるにつれて徐々に巻取り径が小さくなるように構成されている。

また、好ましくは、前記ワイヤロープにかかる張力を調整する調整機構を備えている。

本発明によれば、動力工具から作業者が受ける反力を弱める動力工具保持器を提供することができる。

本願の第１実施形態に係る動力工具保持器を示す正面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の使用状態を示す正面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の、図１に示すＡ−Ａ切断面を示す断面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の伸縮部を構成する３本の丸パイプを示す断面図である。（ａ）は伸縮部の先端側を構成する丸パイプ、（ｂ）は伸縮部の中間部を構成する丸パイプ、（ｃ）は本体に固定される丸パイプを示している。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の本体及び設置部を示す正面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の本体及び設置部を示す左側面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の本体を示す底面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の本体を示す右側面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の本体を示す上面図である。 本願の第１実施形態に係る動力工具保持器の本体を示す裏面図である。 本願の第２実施形態に係る動力工具保持器を示している。（ａ）は正面、（ｂ）は左側面を示している。

（第１実施形態）
本願の第１実施形態に係る動力工具保持器１について図１ないし図１０を参照しつつ説明する。

図１は、本願の第１実施形態に係る動力工具保持器１を示す正面図である。動力工具保持器１は上下方向に長いため、中間部を省略して表示している。

本第１実施形態に係る動力工具保持器１は、本体２、本体２の下部から下方へ延びる伸縮部３、及び、本体２の上部に設けられた設置部４からなり、主として金属により構成されている。

動力工具保持器１を使用する際には、伸縮部３の先端に工具取付部５が取り付けられるが、使用する動力工具によって工具取付部５の構成は異なるため、破線で示している。図１に破線で示す工具取付部５は、ナットランナーに用いることができるものであり、伸縮部３の先端に揺動可能に取付けられた逆Ｙ字型部材と、該逆Ｙ字型部材の下部に対応して設けられたＶ字型部材とを左右のボルトで結合したものである。

動力工具保持器１は、作業者の上部に水平に架け渡した水平材６などに設置部４を固定して吊るされ、工具取付部５に動力工具を取り付けて使用される。動力工具としては、ナットランナーの他、主にエア、電動、油圧を用いてボルトやねじ等の締付けに用いられる工具等の動力工具が考えられる。

図２は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の使用状態を示す正面図である。図２は、工具取付部５にナットランナー７を取り付けた状態を示している。伸縮部３は、伸び縮みするように構成され、また、後述のように伸縮部３には上方へ縮もうとする力が作用しており、ナットランナー７の重さと相殺され、作業者はナットランナー７を上下に軽く移動させることができる。また、伸縮部３の先端は伸縮部３の中心軸を中心として自転可能に構成されているため、使用者は、ナットランナー７の水平方向の向きを変えることができる。図２に示す工具取付部５は、図１の工具取付部５の方向に対して９０度向きを変えた状態を示している。

工具取付部５は、動力工具にかかる反力の方向には回転しないように構成されている。したがって、例えば、作業者が動力工具保持器１に取付けられたナットランナー７によってナットを締付ける作業を行うと、締付け完了と同時に大きな反力が生じるが、工具取付部５がその反力を伸縮部３に伝え、伸縮部３は曲げ剛性によって当該反力に抵抗するため、作業員にかかる反力が大幅に減少し、作業員の疲労の軽減やけがの防止を図ることができる。

次に、図１に戻り詳細を説明する。本体２は本体ケース８に覆われているが、図１においては、一点鎖線を境に本体２の内部を一部示している。本体２は、開閉可能な本体ケース８と、本体ケース８の内部に収容された略円筒状の回転ドラム９と、回転ドラム９に巻き付いて回転ドラム９から下方へ延びるワイヤロープ１０と、回転ドラム９の径方向内側に配置され、ワイヤロープ１０を巻取る方向へ回転ドラム９を回転させるぜんまいばね２１（図３参照）と、回転ドラム９の外周面に対向し、ワイヤロープ１０が回転ドラム９から外れるのを防ぐ外れ止め１１と、を有している。ワイヤロープ１０は、その一端が回転ドラム９に取外し可能に固定され、他端にはシンブルが装着されており、当該シンブルによって伸縮部３に連結されている。回転ドラム９に対するワイヤロープ１０の固定が取外し可能にされているのは、ワイヤロープ１０が劣化したときに交換できるようにするためである。

図３は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の、図１において２点鎖線で示すＡ−Ａ切断面を示す断面図である。ぜんまいばね２１はその中央部が本体ケース８に回転可能に取付けられた芯部材３２に固定され、外側端部が回転ドラム９に結合されている。伸縮部３は、径の異なる３本の丸パイプによってテレスコピック機構を構成しており、ワイヤロープ１０は、連結部１２によって最も径の小さい先端側の丸パイプの上部に連結されている。

図４は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の伸縮部３を構成する３本の丸パイプを示す断面図である。（ａ）は最も径が細く、伸長時に伸縮部３の先端側を構成する丸パイプ１３ａを示し、（ｂ）は（ａ）と（ｃ）に示す丸パイプの中間の径寸法を有し、伸長時に伸縮部３の中間部を構成する丸パイプ１３ｂを示し、（ｃ）は最も径が太く、本体２に固定される丸パイプ１３ｃを示しており、各丸パイプの中間部の表示は省略している。

図４（ａ）に示す丸パイプ１３ａの上端部には、ワイヤロープ１０と丸パイプ１３ａとを連結する連結部１２を構成するパイプ側連結部材１２ａが設けられている。また、丸パイプ１３ａの下端部には、先端に一対のブラケットを有するブラケット部材１４が装着されており、一対のブラケットには図４の左右方向に貫通した貫通孔が形成されており、当該貫通孔を通したボルトによって、前述の工具取付部５を揺動可能に取り付けることができるように構成されている。ブラケット部材１４の上側には、伸縮部３が縮んだときにブラケット部材１４と丸パイプ１３ｃとの衝突を避けるための緩衝ゴム１５が装着されている。なお、丸パイプ１３aの説明のため、丸パイプ１３ａにブラケット部材１４と緩衝ゴム１５が取付けられた状態を示しているが、伸縮部３の組み立てにおいては、丸パイプ１３ｃの中に丸パイプ１３ｂを挿入し、丸パイプ１３ｂの中に丸パイプ１３ａを挿入した後に、緩衝ゴム１５、ブラケット部材１４を取り付ける。

丸パイプ１３ｂの上端部外周面には、丸パイプ１３ｂが丸パイプ１３ｃから抜け落ちるのを防ぐ抜け止め１６が設けられており、丸パイプ１３ｂの下端部内周面には、丸パイプ１３ａが丸パイプ１３ｂから抜け落ちるのを防ぐ抜け止め１７が設けられている。また、丸パイプ１３ｃの下端部内周面には、丸パイプ１３ｂが丸パイプ１３ｃから抜け落ちるのを防ぐ抜け止め１８が設けられている。伸縮部３の先端が作業者や動力工具の重さによって下方に引っ張られると、丸パイプ１３ａが丸パイプ１３ｂの下端から引き出され、やがてパイプ側連結部材１２ａが抜け止め１７に当接して丸パイプ１３ｂが丸パイプ１３ｃの下端から引き出され、抜け止め１６が抜け止め１８に当接したところが伸縮部３の伸長端となる。抜け止め１６、１７、１８は、ポリアセタール樹脂などのエンジニアリングプラスチックによって形成することが好ましい。

なお、本願発明においては、丸パイプの代わりに断面が三角形、四角形、五角形、六角形など、丸型以外のパイプを用いることもできる。丸パイプを用いることで、上述のように伸縮部３の先端が自転できるようになり、動力工具の動きの自由度は高くなるが、動力工具を水平方向から傾けて使用する場合に、伸縮部３の先端の自転によって動力工具保持器１が反力に抵抗しにくくなる。丸パイプを断面が丸形以外のパイプとして伸縮部３の先端が自転しない構成とすることで、ナットランナー等が水平方向から傾いた場合にも多くの反力を負担することができるようになる。

図５は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の本体２及び設置部４を示す正面図である。図６は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の本体２及び設置部４を示す左側面図である。図７は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の本体２を示す底面図である。図８は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の本体２を示す右側面図である。図９は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の本体２を示す上面図である。図１０は、本第１実施形態に係る動力工具保持器１の本体２を示す裏面図である。図５ないし図１０においては伸縮部３から下の表示を省略している。

本体２の正面中央付近には、ラチェット１９と、ラチェット１９に係合したスピンドル２０が設けられている。スピンドル２０は前述の芯部材３２に固定されており、使用者は、不図示の六角棒スパナを用いてこのスピンドル２０を回すことで、ぜんまいばね２１（図３参照）を弾性変形させてワイヤロープ１０にかかる張力の大きさを調節することができる。例えば、工具取付部５に取り付ける工具が比較的重いものであれば、ワイヤロープ１０にかかる張力が大きくなる向きにスピンドル２０を回転させる。ワイヤロープ１０にかかる張力が工具の重さと同じ程度になるように調整することで、作業者は動力工具の上下動を軽く行えるようになる。

本願の第１実施形態においては、図３に示す通り、外周面が円柱面状の回転ドラム９を用いているため、ワイヤロープ１０の巻きだし量が多くなればぜんまいばね２１の付勢力は大きくなりワイヤロープ１０にかかる張力も大きくなる。また、ワイヤロープ１０の巻き出し量が少なくなればぜんまいばね２１の付勢力は小さくなり、ワイヤロープ１０にかかる張力も小さくなる。

なお、本発明においては、従来のスプリングバランサーのように回転ドラムの外周面を円すい面状にし、該外周面に径方向内方へ向かって凹んだ溝部を螺旋状に形成し、当該溝内にワイヤロープを巻き付けることもできる。これによれば、使用者の操作等によってワイヤロープが引き出されるに従いぜんまいばねが回転ドラムに与える付勢力は大きくなるが、回転ドラムの外周面が円すい面状をしていることにより、ワイヤロープから受ける反力が、徐々に回転ドラムの径の大きい側にかかるようになり、回転ドラムに対し徐々に大きいトルクを与えることとなる。また、ワイヤロープが巻き取られる場合には、これとは逆に作用する。このように、ぜんまいばねの付勢力の変化を、ワイヤロープからの反力が回転ドラムにかかる位置を変化させることで相殺し、巻き出し量に関わらず略一定の張力を発生させることができるようになる。したがって、使用者がスピンドルによって負荷を調整し、動力工具の重さと張力を吊り合わせることで、動力工具を任意の高さで保持させることができるようになる。

本第１実施形態において、本体２の上部には、図５及び図６に示す通り、上方に向かって延びる上部円筒部２２が設けられている。上部円筒部２２には、上方から逆Ｕ字型の揺動支持部材２３が被さり、正面側から裏面側に向けてボルト２４が挿通され、上部円筒部２２と揺動支持部２３とが図５の左右方向に揺動可能に連結されている。

揺動支持部材２３の上部には、図５の左右方向に貫通した貫通孔が形成されており、円筒部品３０が挿入され、スナップリング３１により回転可能に取り付けられている。円筒部品３０には図５の右側からボルト２５が挿通され、ボルト２５の先端にナットが螺合されている。動力工具保持器１を使用する際には、作業者の上部に設けた水平材６等に形成された貫通孔にボルト２５を通し、ボルト２５の頭部と円筒部品３０の間に水平材６等を挟み込む。これにより、円筒部品３０に対し、揺動支持部材２３が図６の左右方向に揺動可能になる。

設置部４をこのような構成とすることで、本体２がいずれの方向にも揺動できるようになり、作業者は伸縮部３の先端に取り付けた動力工具を水平方向のいずれの方向にも動かすことができるようになる。なお、本願発明においては、上記の構成に限らず、その他の可動式のジョイントとする事もできる。

本体２の下部には、図５ないし図７に示す通り、上部円筒部２２の真下となる位置に下部円筒部２６が設けられている。下部円筒部２６に囲まれた本体ケース８の部分には、ワイヤロープ１０が通る不図示の貫通孔が設けられている。また、下部円筒部２６には伸縮部３を構成する丸パイプ１３ｃが内嵌されており、丸パイプ１３ｃは下部円筒部２６にねじ止めされている。

以上の構成により、作業者が本願の第１実施形態に係る動力工具保持器１の工具取付部５にナットランナー等の動力工具を取付けてナット等の締付けを行うと、締付け完了と同時に生じる反力が工具取付部５から伸縮部３に伝えられ、伸縮部３は、曲げ剛性によって当該反力に抵抗して、使用者にかかる負担を小さくする。

本体２の左側面には、図５に示す通り、ワイヤ等を通すことができる孔部を形成した補助ハンガー２７が設けられている。補助ハンガー２７は、ワイヤ等を通して設置部４とは別に水平材６等に繋いでおくことで、設置部４の破損、取付け不良等により動力工具保持器１が落下するのを防ぐものである。

本体２の正面には、図５に示す通り、円環状に突出した突部２８が形成されている。突部２８は、ラチェット１９及びスピンドル２０よりも高く突出しており、その頂部には円盤状のカバー２９を取り付けることができる。

（第２実施形態）
次に、本願の第２実施形態に係る動力工具保持器４０について図１１を参照しつつ説明する。（ａ）は正面、（ｂ）は左側面を示している。

本第２実施形態に係る動力工具保持器４０は、伸縮部４１及びワイヤロープ（不図示）を除いて上記第１実施形態に係る動力工具保持器１と同様であるため、重複する説明を省略し、伸縮部４１とワイヤロープについて説明する。

本第２実施形態に係る動力工具保持器４０の伸縮部４１は、４本の丸パイプから構成されており、各丸パイプの長さは第１実施形態に係る丸パイプ１３ａないし１３ｃよりも短い。またワイヤロープは第１実施形態に係るワイヤロープ１０よりも短いものを用いている。

これにより、本第２実施形態に係る動力工具保持器４０は、第１実施形態に係る動力工具保持器１よりも伸長端における全長を短くしながらも、動力工具の上方向への可動域を広げている。

以上、本願発明の実施形態について説明したが、本願発明において、伸長端まで伸ばした状態における伸縮部の長さは、ワイヤロープの長さと丸パイプの数を変えることで変化させることもできる。例えば、ワイロープを短くしてパイプを２本としたり、ワイヤロープを長くしてパイプを５本以上としたりすることができる。

また、本願発明において、伸長端まで伸ばした状態における伸縮部の長さは、パイプの数を変えずに、ワイヤロープとパイプの長さを変えることによっても、変化させることができる。

また、伸長端まで伸ばした状態における伸縮部の長さを変えずに、伸縮部を構成するパイプの数を変えることもできる。例えば、２本の長いパイプから伸縮部を形成することも、５本以上の短いパイプから伸縮部を形成することも可能である。伸長端における伸縮部の長さが同じでも、パイプの数を増やすことで伸縮部の先端がより上方へ移動することができるようになり、動力工具の上下方向の可動域を広くすることができる。

また、本願発明の上記実施形態においては、本体がいずれの方向にも揺動可能であり、伸縮部の先端も自転可能であり、工具取付部も揺動可能であるというように、動力工具の移動の自由度を高く設定しているが、これらのうち一部の可動部分又は一部の可動部分の一定方向を固定とすることもできる。これによれば、動力工具の移動の自由度は低くなるが、より動力工具の反力に抵抗し易くなり、作業者にかかる反力を小さくすることができる。例えば、工具取付部が揺動しないように固定したり、本体の揺動方向を一方向のみとすることができる。

以上のように、本願発明によれば、動力工具から作業者が受ける反力を弱めることができる動力工具保持器を提供することができる。

１、４０ 動力工具保持器
２ 本体
３、４１ 伸縮部
４ 設置部
５ 工具取付部
６ 水平材
７ ナットランナー
８ 本体ケース
９ 回転ドラム
１０ ワイヤロープ
１１ 外れ止め
１２ 連結部
１２ａ パイプ側連結部材
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 丸パイプ
１４ ブラケット部材
１５ 緩衝ゴム
１６、１７、１８ 抜け止め
１９ ラチェット
２０ スピンドル
２１ ぜんまいばね
２２ 上部円筒部
２３ 揺動支持部材
２４、２５ ボルト
２６ 下部円筒部
２７ 補助ハンガー
２８ 突部
２９ カバー
３０ 円筒部品
３１ スナップリング
３２ 芯部材

Claims (5)

1. ワイヤロープと、
   該ワイヤロープを巻き取る回転ドラムと、
   前記回転ドラムが前記ワイヤロープを巻取る向きに回転するように、前記回転ドラムに付勢力を与えるぜんまいばねと、
   前記回転ドラムと前記ぜんまいばねとを収容する本体ケースと、
   該本体ケースに備えられ、該本体ケースを任意の場所に揺動可能に設置するための設置部と、
   前記本体ケースから下方に延び、前記ワイヤロープの張力によって縮もうとする力が作用しているテレスコピック式の伸縮部と、
   該伸縮部の下側部分に装着され、動力工具を取り付ける工具取付部と、を有することを特徴とする動力工具保持器。
2. 前記伸縮部は、円管状の部材から構成されており、
   前記工具取付部は、自転可能であることを特徴とする請求項１に記載の動力工具保持器。
3. 前記工具取付部は、一方向に揺動可能に装着されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力工具保持器。
4. 前記回転ドラムは、前記ワイヤロープの巻取り量が増えるにつれて徐々に巻取り径が小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の動力工具保持器。
5. 前記ワイヤロープにかかる張力を調整する調整機構を備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の動力工具保持器。

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