JP7217697B2 - 係止装置及びその鉤受け部材 - Google Patents

Description

本発明は、運搬物を搬送する搬送装置全般、例えば、ドローンや小型ヘリコプターなどに使用され得る係止装置及びその鉤受け部材に関する。

搬送装置等に用いられる係止装置の構造として、フックやロック機構など様々な構成を有するものが知られている。

このような係止装置として、例えば、特許文献１では、フック装置基部から下方に向けて鉛直に二本の棒状ロードアームを、フック装置基部の回動支点を中心に開閉自在に設置し、棒状ロードアームの一方の下端には、他方の棒状ロードアームの方向に突出するワイヤロープ受部を備えると共に、フック装置基部には棒状ロードアーム作動手段を備え、当該棒状ロードアーム作動手段により棒状ロードアームを閉状態にしたときに、二本の棒状ロードアーム間にワイヤロープが摺動可能な隙間を生じる遠隔操作用フック装置に係る構成が開示されている。

また、このような係止装置として、例えば、特許文献２では、吊部を有するハンガー部材の両端下部に、それぞれ撤去用スリングワイヤを吊るためのフックを取り付けて、これら両フックの開口を互いに向かい合わせに配置すると共に、両フックの開口間には撤去用スリングワイヤを受け入れるためのガイドバーを架設したフック装置に係る構成も知られている。

特開２０１４－１１８２５１号公報 特開２００６－３１５８３５号公報

しかしながら、特許文献１に係る構成では、フック装置の運搬物近傍への移動やフック装置の開閉による運搬物の把持が困難であり、フック装置により運搬物を把持したとしても運搬物が傾いてしまうという問題があった。

また、特許文献２に係る構成では、スリンガワイヤ及びガイドバーを用いた構造を採用するものの、このようなフック装置の運搬物近傍への移動自体がそもそも困難であり、運搬物の把持のためにはフック装置を操作する操作者の技量に依存しなければならないという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、係止装置による係止が操作者の技量に極力依存しなくても済むようにして運搬物の係止容易さを向上させるだけでなく、係止装置による運搬の際に運搬物が傾くことを防止することで運搬物への衝撃を低減することにある。本発明のこれら以外の目的は、本明細書全体を参照することにより明らかとなる。

本発明の一実施形態に係る係止装置は、運搬機構に取り付けられ、運搬物を搬送するための鉤と、該運搬物に接続され、該鉤が複数の位置で係止可能に構成される鉤受け部と、を備え、該鉤受け部は、複数の鉤受け孔を有する網と、該網を保持する保持部材であって、前記運搬物を吊り下げ可能な保持部材と、を備えるよう構成される。また、本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記保持部材は、前記運搬物を吊り下げ可能な紐部材を含むよう構成される。他方、前記保持部材は、傾動連結部材であり、該傾動連結部材は、前記運搬物を前記網に対して、第１の回転軸と、第１の回転軸と平行ではない第２の回転軸によって回動自在に支持するジンバル機構であるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記鉤受け部の網は、金網であるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記鉤受け部の網は、複数の孔が形成された金網であり、前記鉤は該金網の孔の１つに係止可能に構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記保持部材は、前側保持部材と後側保持部材を備えるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記前側保持部材又は前記後側保持部材の少なくともいずれかは、円筒状部と縁部とを有するよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記前側保持部材及び前記後側保持部材のそれぞれは、円筒状部と縁部とを有し、前記網は一対の該縁部の間に保持されるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記前側保持部材又は前記後側保持部材の少なくともいずれかは、フランジであるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記前側保持部材及び前記後側保持部材のそれぞれは、フランジであり、前記網は一対の該フランジの間に保持されるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置においては、前記前側保持部材及び前記後側保持部材は、前記一対の縁部で連結されるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置において、前記紐部材の両端は、前記保持部材に取り付けられるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る鉤受け部材は、運搬物に接続され、運搬機構に取り付けられる鉤が複数の位置で係止可能に構成され、該鉤受け部は、複数の鉤受け孔を有する網と、該網を保持する保持部材と、該保持部材に取付けられ、前記運搬物を吊り下げ可能な紐部材と、を備えるよう構成される。

上記実施形態によれば、当該係止装置の運搬物への係止が操作者の技量に極力依存しなくても済むようにして運搬物の係止容易さを向上させるだけでなく、係止装置による運搬の際に運搬物が傾くことを防止することで運搬物への衝撃を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る係止装置１の一使用態様を示す図である。 本発明の一実施形態の係止装置１の鉤受け部の斜視図である。 本発明の一実施形態の係止装置１の鉤の斜視図である。 本発明の一実施形態の係止装置１の鉤の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る係止装置１の他の使用態様を示す図である。 本発明の他の実施形態の係止装置１の鉤受け部の斜視図である。

以下、本発明に係る係止装置の実施形態について、添付図面を参照しながら具体的に説明する。複数の図面において共通する構素には当該複数の図面を通じて同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

本発明の一実施形態に係る係止装置は、運搬物を搬送する搬送装置全般、例えば、ドローンや小型ヘリコプターなどに使用することができる。このような搬送装置には様々なものが考えられ、上記例に限定されるものではない。以下では、便宜上ドローンを例に説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る係止装置１は、通常、運搬機構（接続機構）２、例えば、糸と、該糸を巻き上げ可能な糸巻き装置などを用いて、搬送装置３に接続されるが、当該係止装置１は搬送装置３と直接接続されてもよい。また、このような運搬機構には様々のものが考えられ、特定の装置、構造、形状、寸法に限定することを意図するものではない。

次に、図１を参照して、本発明に係る係止装置１の一実施形態について説明する。図示のように、本発明の一実施形態に係る係止装置１は、運搬物４を目的地に運ぶため、搬送装置３と当該運搬物４とを接続（連結）するために用いられ、当該係止装置１は、上述の通り、通常は図示の運搬機構２を介して、搬送装置３に接続（連結）される。この場合、運搬機構２の一端には搬送装置３が、当該運搬機構２の他端には係止装置１が取り付けられることとなる。

図示のように、本発明の一実施形態に係る係止装置１は、一方側で上記運搬機構２に、他方側では運搬物４に取付けられる。運搬物４は、係止装置１に吊り下げられるようにして取付けられる。

引き続き図１を参照して、本発明の一実施形態に係る係止装置１のより具体的構成につき説明する。

本発明の一実施形態に係る係止装置１は、運搬機構２に取り付けられ、運搬物４を搬送するための鉤５と、該運搬物４に接続される鉤受け部８と、を備え、該鉤５は該鉤受け部８の複数の位置で係止可能に構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置１は、運搬機構２に取り付けられ、運搬物４を搬送するための鉤５と、該運搬物４に接続され、該鉤５が複数の位置で係止可能に構成される鉤受け部８と、を備え、該鉤受け部８は、複数の鉤受け孔９を有する網１０と、該網を保持する保持部材１１であって、前記運搬物を吊り下げ可能な保持部材１１とを備える。本発明の一実施形態に係る係止装置１においては、該網１０を保持する保持部材１１は、該運搬物４を吊り下げ可能な紐部材１２を備えるよう構成することができる。当該紐部材１２は、例えば、ワイヤ、チェーン、ロープ、釣糸等により構成することができるが、これらに限られない。

本発明の一実施形態に係る係止装置１により、当該係止装置の運搬物への係止が操作者の技量に極力依存しなくても済むようにして運搬物の係止容易さを向上させるだけでなく、係止装置による運搬の際に運搬物が傾くことを防止することで運搬物への衝撃を低減することが可能となる。

次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤受け部８について説明する。本発明の一実施形態に係る鉤受け部材８は、運搬物４に接続され、運搬機構２に取り付けられる鉤５が複数の位置で係止可能に構成され、該鉤受け部８は、複数の鉤受け孔９を有する網１０と、該網１０を保持する保持部材１１と、該保持部材１１に取付けられ、該運搬物４を吊り下げ可能な紐部材１２と、を備えるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る鉤受け部材８により、当該係止装置の運搬物への係止が操作者の技量に極力依存しなくても済むようにして運搬物の係止容易さを向上させるだけでなく、係止装置による運搬の際に運搬物が傾くことを防止することで運搬物への衝撃を低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤受け部８は、複数の孔９が形成された金網１０を含み、当該鉤６は該金網１０の孔９の１つに係止可能に構成される。ここで、金網１０は、例えば、ステンレス等の金属材料や、エンジニアリングプラスチック等の樹脂材料を板状に成形した素材に、概略同一形状（内接円および外接円が所定の範囲内に納まる形状）の多数の孔を開けることで構成することができるが、これに限られない。その他、複数のステンレス鋼線やビニール皮膜線からなる線をねじり合わせることで、六角形や四角形の網目を持つ金網を形成してもよい。

当該金網の孔の構造、形状、寸法、材料、数には様々な態様が考えられ、図示の構成に限定することを意図するものではない。また、本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤受け部８の金網の上面は、重力方向に垂直な方向に形成することができる。また、本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤受け部８の金網の上面は、重力方向に平行な方向に形成するようにしてもよい。なお、当該金網の上面の方向は、これら以外に適宜任意の確度に設定することが可能である。

次に、図２を更に参照して、本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤受け部８について説明する。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の保持部材１１は、前側保持部材１３と後側保持部材１４を備えるよう構成される。当該保持部材１１の材料は、例えば、ステンレスやアルミ等の板金、エンジニアリングプラスチック、竹、木材等が考えられるが、これらに限られない。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の当該前側保持部材１３又は当該後側保持部材１４の少なくともいずれかは、円筒状部１５と縁部１６とを有するよう構成される。当該円筒状部１５は、数学的に厳密な円筒である必要はなく、略円筒状であればよい。このように、保持部材１１若しくは前側保持部材１３が円筒状に形成されることで、鉤５が鉤受け部８の近傍まで近づくことができれば、鉤５は鉤受け部８に容易に案内され、その後係合されることができることにより、運搬装置（図示しない）は、係止装置１に接続された運搬物を簡易かつ確実に目的地へ搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の前側保持部材１３及び後側保持部材１４のそれぞれは、円筒状部１５と縁部１６とを有し、該網１０は一対の該縁部１６の間に保持されるよう構成される。このようにすることで、網部材に必要な投影面積を確保した上で、保持部材の強度向上、軽量化、製造コスト低減を実現することが可能となる。また、全周に亘って網部材の端部を固定することができるため、使用時の鉤受け部の孔の変形を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の前側保持部材１３又は後側保持部材１４の少なくともいずれかは、フランジであるよう構成される。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の前側保持部材１３及び後側保持部材１４のそれぞれは、フランジであり、当該網１０は一対の該フランジの間に保持されるよう構成される。これにより、部品の共通化を図ることができるため、保持部材の製造コストを低減することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の前側保持部材１３及び後側保持部材１４は、当該一対の縁部１６で連結されるよう構成される。鉤受け部８の前側保持部材１３及び後側保持部材１４は、当該一対の縁部１６で、例えば、ネジ止めや溶接、接着により連結されるようにすることができるが、これらに限られない。

本発明の一実施形態に係る係止装置１において、鉤受け部８の紐部材１２の両端は、当該保持部材１１に取り付けられるよう構成される。鉤受け部８の紐部材１２の両端の当該保持部材１１への取り付けは、例えば、ネジ止めや接着、結び止めにより行うことができるが、これらに限られない。

次に、図３、４を参照して、本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤５の一例について説明する。図３、４に示すように、本発明の一実施形態に係る係止装置１の鉤５は、本体部６と、本体部６に取り付けられた係止部（カエシ部ともいう）７とを含むように構成されるが、当該態様に限定されるものではない。当該鉤５の係止部７は、係止作業状態において弾性変形可能に構成することができる。若しくは、当該係止部７は、係止作業状態において回転可能に構成してもよい。この場合、係止部７の回転は、その軸方向が当該鉤の挿入方向と直行又は略直行するように構成されてもよいが、これに限られない。このようにして、係止作業状態において、重力の作用とも相俟って、鉤５を鉤受け部８にスムーズに挿入することができる。なお、当該鉤５は、一体又は別体の複数の鉤部により構成されるようにしてもよい。

さらに、図３、４を参照して、鉤５が係止作業状態と係止状態との移行について説明する。鉤５に外力がかからず、接続機構（糸）２にぶら下げられた自然状態では、鉤５は図４のように係止状態となっている。鉤５が搬送装置３によって鉤受け孔９に導かれていくと、係止部７が鉤受け孔９の外縁に接触する。このとき、鉤５は自重によって全体が鉤受け孔９の中へ入ろうとするため、係止部７はその反力を受ける。この反力によって係止部７は弾性変形や回転運動を行ない、畳まれることで係止作業状態へと変わる。したがって、係止部７は、鉤５の自重以下の力で係止作業状態に移行するように設計しておくと良好である。

係止部７が鉤受け孔９を通過すると、反力が無くなることで自然状態に戻り、鉤５は係止状態となる。この状態で接続機構（糸）に張力を働かせ、鉤５を全体に引っ張ると、鉤５はいわゆるラチェット機構として機能する。すなわち、図１１のように係止部７の上側から鉤受け孔９接触している状態では、係止部７は鉤６に接触するため、回転や弾性変形が阻害されるため、破壊や塑性変形を伴わずには鉤５が鉤受け部９から抜けなくなる。鉤６を鉤受け部９から外すには、糸の張力を抜いて係止部７と鉤受け部９を離したのちに、係止部７を係止作業状態まで畳みながら鉤５の全体を鉤受け部９から抜く作業が必要になる。したがって、運搬作業中に、意図しない衝撃等により運搬物４が外れてしまう可能性を低減することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る係止装置１若しくは鉤受け部８の技術的効果について、運搬物４に網１０を直接つけた方法と比較することにより、より詳細に説明する。図５は、地上においた運搬物４を、上空にホバリングするドローン等の搬送装置３によってピックアップする場合の概念図である。運搬物４と搬送装置３を接続するために、搬送装置３若しくは運搬機構２から、糸（接続機構）の先端にとりつけた鉤５を、鉤受け部８に向けて垂らしていく。そして鉤５が網１０に刺さると、搬送装置２と運搬物４は直接若しくは運搬機構２を介して接続される。この際、搬送装置２の揺れや糸の振り子運動等により、鉤受け部８を精度よく網１０に刺すのは難しく、網１０の面積は広いほど作業が容易になる。

搬送装置３及び運搬機構（接続機構）２を操作し、接続された運搬物４を持ち上げていくと、糸と鉤５と運搬物４の重心が一直線になる位置で安定する。図５ａは、網１０を運搬物４に直接取り付けた場合において、網１０の重心（図心）に鉤５が刺さった場合を示す。また、図５ｂは、網１０を運搬物４に直接取り付けた場合において、網１０の外縁付近に鉤５が刺さった場合を示す。

図５ａは、本発明の一実施形態に係る係止装置１若しくは鉤受け部８において、網１０の重心（図心）に鉤５が刺さった場合を示す。また、図５ｂは、本発明の一実施形態に係る係止装置１若しくは鉤受け部８において、網１０の外縁付近に鉤５が刺さった場合を示す。図５ａのように、鉤５が網１０の重心に刺されば、問題とはならず、また、図５ｂのように、鉤５が網１０の外縁付近に刺さった場合でも、本発明の一実施形態に係る係止装置１若しくは鉤受け部８によれば、鉤受け部８が傾くことで、糸、鉤５、運搬物４の重心が鉛直上に一直線になるようにされる。そのため、本発明の一実施形態に係る係止装置１若しくは鉤受け部８では、運搬物４を回転運動させることなく、鉛直方向に並進して持ち上げることができる。このため、運搬物４が液体である場合や、長尺物である場合であっても、液体がこぼれてしまう可能性をより確実に回避でき、また、回転運動時に衝撃を受けたり、周辺の障害物にぶつかる等のトラブルが発生する可能性をより低減することにも繋がる。

このように、本発明の一実施形態に係る係止装置１若しくは鉤受け部８によれば鉤８を網１０の外縁部に刺しても運搬物４をトラブルなく持ち上げることができるため、運搬物４と搬送装置２を接続する作業が容易になる。また、上述のように鉤受け部８を、金網及びフランジ部で構成することにより、鉤受け部８の面積を大きくとりながら、軽量化と強度確保を実現することが可能となる。

次に、図６を参照して、本発明の別の実施形態に係る係止装置１の鉤受け部について説明する。図示のように、本発明の別の実施形態に係る係止装置１の鉤受け部１０８は、網１０と、該網１０を保持しかつ運搬物と接続される保持部材１１２により構成される。より具体的には、本発明の別の実施形態に係る係止装置１の鉤受け部１０８は、網１０と、該網１０を保持しかつ運搬物４との間を連結する傾動連結部材（傾動連結部材）１１２と、によって構成される。

傾動連結部材１１２は、いわゆるジンバル機構として構成され、網１０を保持する第１ジンバル部材１１３と、第１のジンバル部材を支持する第２のジンバル部材１１４と、第２のジンバル部材を支持し、運搬物４を保持可能な第３ジンバル部材１１５とにより構成される。

第２のジンバル部材１１３は、第１の回転軸（Ｘ）を中心にして、第１のジンバル部材１１４を回動自在に支持するように構成される。また、第３のジンバル部材１１４は、第２の回転軸（Ｙ）を中心にして、第２のジンバル部材１１５を回動自在に支持するように構成される。

本発明の別の実施形態に係る係止装置１若しくはその鉤受け部１０８において、該鉤受け部１０８を吊り下げた際、第１の回転軸（Ｘ）および第２の回転軸（Ｙ）は、それぞれ垂線方向と直交する。本発明の別の実施形態において第１の回転軸（Ｘ）と第２の回転軸（Ｙ）は、直交して交わっているが、それぞれがねじれの位置にあっても構わず、平行関係でなければ良い。

本発明の別の実施形態に係る係止装置１若しくはその鉤受け部１０８において、鉤５が網１０の外縁付近に刺さった状態で鉤受け部１０８を持ち上げた場合、網１０は第３ジンバル部材１１５に対して第１の回転軸（Ｘ）及び第２の回転軸（Ｙ）周りに回動する。その結果、鉤５と網１０の中心が鉛直方向に並ぶ位置で安定する。このため、運搬物４を回転運動させることなく、鉛直方向に並進して持ち上げることが可能となる。

本明細書で説明された各構成要素の寸法、材料、及び配置は、実施形態中で明示的に説明されたものに限定されず、この各構成要素は、本発明の範囲に含まれうる任意の寸法、材料、及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、説明した実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

１ 係止装置
２ 運搬機構（接続機構）
３ 搬送装置
４ 運搬物
５ 鉤
６ 本体部
７ 係止部（カエシ部）
８ 鉤受け部
９ 鉤受け孔
１０ 網
１１ 保持部材
１２ 紐部材
１３ 前側保持部材
１４ 後側保持部材
１５ 円筒状部
１６ 縁部
１００ 係止装置
１０８ 鉤受け部
１１２ 傾動連結部材（傾動連結部材）
１１３ 第１ジンバル部材
１１４ 第２ジンバル部材
１１５ 第３ジンバル部材

Claims (13)

1. 運搬機構に取り付けられ、運搬物を搬送するための鉤と、該運搬物に接続され、該鉤が複数の位置で係止可能に構成される鉤受け部と、を備えた係止装置であって、該鉤受け部は、複数の鉤受け孔を有する網と、該網を保持する保持部材であって、前記運搬物を吊り下げ可能な保持部材と、を備えることを特徴とする係止装置。
2. 前記保持部材は、前記運搬物を吊り下げ可能な紐部材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の係止装置。
3. 前記鉤受け部の網は、金網である、請求項１又は２に記載の係止装置。
4. 前記鉤受け部の網は、複数の孔が形成された金網であり、前記鉤は該金網の孔の１つに係止可能に構成される、請求項１から３までのいずれか１項に記載の係止装置。
5. 前記保持部材は、前側保持部材と後側保持部材を備える、請求項１から４までのいずれか１項に記載の係止装置。
6. 前記前側保持部材又は前記後側保持部材の少なくともいずれかは、円筒状部と縁部とを有する、請求項５に記載の係止装置。
7. 前記前側保持部材及び前記後側保持部材のそれぞれは、円筒状部と縁部とを有し、前記網は一対の該縁部の間に保持される、請求項５に記載の係止装置。
8. 前記前側保持部材又は前記後側保持部材の少なくともいずれかは、フランジである、請求項５に記載の係止装置。
9. 前記前側保持部材及び前記後側保持部材のそれぞれは、フランジであり、前記網は一対の該フランジの間に保持される、請求項５に記載の係止装置。
10. 前記前側保持部材及び前記後側保持部材は、前記一対の縁部で連結される、請求項７に記載の係止装置。
11. 前記紐部材の両端は、前記保持部材に取り付けられる、請求項２に記載の係止装置。
12. 前記保持部材は、傾動連結部材であり、該傾動連結部材は、前記運搬物を前記網に対して、第１の回転軸と、第１の回転軸と平行ではない第２の回転軸によって回動自在に支持するジンバル機構であることを特徴とする、請求項１に記載の係止装置。
13. 運搬物に接続され、運搬機構に取り付けられる鉤が複数の位置で係止可能に構成される鉤受け部であって、該鉤受け部は、複数の鉤受け孔を有する網と、該網を保持する保持部材であって、前記運搬物を吊り下げ可能な保持部材と、を備えることを特徴とする鉤受け部。

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