JP7220357B2

JP7220357B2 - 円形ハンドルの回転操作機構

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Publication number: JP7220357B2
Application number: JP2021508536A
Authority: JP
Inventors: 広徳本田; 健司柴; 健奈須; 博史松下
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Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2039-03-27
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Description

この発明は、浄水場等において浄水の給排水用のパイプの中途に水門のシャッターやバルブなどが介在されこれらに連動連設して開閉操作するための操作ハンドルが設けられており、かかる操作ハンドルが円形でかつ平面的に装置されている場合にこれらのハンドル操作を容易に行えるように構成した円形ハンドルの回転操作機構に関する。

従来、浄水場等において浄水の給排水用のパイプの中途に水門のシャッターやバルブなどが介在されこれらに連動連設して操作ハンドルが設けられ操作ハンドルの回転操作によって水門、バルブ等の開閉操作を行うように構成されている。

しかし、これらのハンドル操作は通常使用頻度が多いわけでもないために回転部分が錆ついたり回転部分のグリースが劣化したり、本来回転負荷が大きい構造であったりなどの理由により人手による操作が困難となり、かかる水門等の開閉操作は作業者の労働負荷を大きくしており、しかも、かかる水門やバルブの操作個所は一つの浄水場等において場所によっては数百個所に及ぶ場合があり、その労務負荷の解決は喫緊の課題とされていた。

例えば、操作部分が円形のハンドルで、かつ自動車の運転ハンドルのように円形縦向きで構成されている場合はハンドルのスポークに前後方向から係止した回転部材を回転すれば比較的容易にハンドルを回転することができる（例えば、特許文献１参照）。

しかし、ハンドルが平面状に寝せた形状で装置されている場合は、かかる構造の回転駆動機構を利用することができない。

そのために、よくあるケースでは平面状のハンドルの外周縁部に回転体としてのベルトを圧着し、ベルトの回転駆動力を利用してベルトとハンドルとの摩擦によりハンドルを平面的に回転する方法やハンドルのグリップ部の上下面を上下挟持体で挟持しながら回転することによりハンドルを強制的に回転する方法などが考えられる。

特開２００１－１１５４３６号

しかし、いずれの方法にしても、ハンドルと回転体との上下面との接触摩擦力が充分に生起せずスリップしたりハンドル回転量の制御が正確に行えないなどの欠点を有していた。

他の方法としてハンドル上方から平面的なハンドルのスポーク間に縦ロッドを挿嵌し、縦ロッドを回転駆動機構を介して公転させることによりハンドル回転を行うことも考えられるが、横型の平面姿勢のハンドルでは水門の開閉機構としてハンドルの中央上面に水門開閉機構と連動連設したスプライン軸が立設されているために平面ハンドルの上方に縦ロッドをハンドルスポーク間に挿嵌して駆動させる回転駆動機構を配設することができない欠点があった。

この発明では、回転ローラを円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に配設すると共に円形ハンドルの外周側面に左右側受けローラを圧接し、しかも、左右側受けローラは該回転ローラから左右方向に一定距離を保持して配設し、これらの二種類のローラの表面摩擦力により円形ハンドルの外周縁部を回転する回転操作機構を提供する。

この発明は、上下位置調整自在に支持フレームに装着した回転操作本体と、支持フレーム後端に突設した傾動操作フレームとより構成し、傾動操作フレーム後端の足踏み作動により梃子機能を介して支持フレームを後方に傾斜させて該回転操作本体における回転ローラを円形ハンドルの周縁下側面に圧接し回転操作本体に内蔵したローラ駆動機構により回転ローラを介して円形ハンドルを回転させるように構成した円形ハンドルの回転操作機構において、回転操作本体は、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラとより構成したことを特徴とする円形ハンドルの回転操作機構を提供せんとするものである。

また、回転ローラから左右方向に一定距離を保持して円形ハンドルの外周側面に左右側アームを介して圧接自在に左右側受けローラを設けたことを特徴とする。

また、左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの基端を支持フレームに枢支することにより先端に設けた左右側受けローラと円形ハンドルの外周側面との圧接位置を左右変更自在に構成したことを特徴とする。

また、左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの間隔を調整自在とすることにより左右側受けローラの間隔を調整自在としたことを特徴とする。

また、回転操作本体に突設したフランジと支持フレームに固設したバネ受け体との間にはスプリングを介設してスプリングの弾性により回転操作本体の上下動の緩衝機能を果たすように構成したことを特徴とする。

また、円形ハンドルの周縁部下側面に回転ローラを当接した状態では支持フレーム下部から後方に突設した傾動操作フレームの後端が浮上するように構成し、浮上した傾動操作フレームに作業者の体重を掛けることにより梃子機能を利用して回転ローラが上昇して円形ハンドルに下方から圧接するように構成したことを特徴とする。

また、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラ及び、該円形ハンドルの外周側面に圧接自在とした左右側受けローラは、それぞれ表面をウレタンゴムで被覆したことを特徴とする。

また、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接した回転ローラは回転操作本体のローラ駆動機構に連動連設すると共に、ローラ駆動機構はバッテリとモータコントローラと制御部と電動直流モータとスイッチ等から構成したことを特徴とする。

請求項１及び請求項２に係る発明によれば、上下位置調整自在に支持フレームに装着した回転操作本体と、支持フレーム後端に突設した傾動操作フレームとより構成し、傾動操作フレーム後端の足踏み作動により梃子機能を介して支持フレームを後方に傾斜させて該回転操作本体における回転ローラを円形ハンドルの周縁下側面に圧接し回転操作本体に内蔵したローラ駆動機構により回転ローラを介して円形ハンドルを回転させるように構成した円形ハンドルの回転操作機構において、回転操作本体は、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラとよりなり、更には回転ローラから左右方向に一定距離を保持して配設し円形ハンドルの外周側面に圧接自在に設けた左右側受けローラと、左右側受けローラを先端で軸支した左右側アームとより構成したことにより、回転ローラと左右側受けローラの二種類のローラとよりなるために円形状の円形ハンドルの外周縁部にローラを確実に圧接して充分な摩擦力を得ることができ、円形ハンドルの回転操作を容易に行うことができる効果がある。

すなわち、円形ハンドルの回転操作を行うに際しては、円形ハンドルの下方位置に回転ローラを臨ませ、傾斜操作フレームを足踏みして支持フレームを後方側に傾斜させた形態とすることにより、挺子機能により回転ローラを円形ハンドルの周縁部下側面に圧接すると共に左右側アーム先端の左右側受けローラを円形ハンドルの外周側面に圧接する。

このような各種ローラの円形ハンドルへの圧接状態を保持したまま駆動機構により回転ローラを回転駆動させると、回転ローラの回転力が円形ハンドルの周縁部下側面から伝達して円形ハンドルが回転駆動し、水門等のバルブ開閉を行うことができる。

特に、回転ローラを中心に左右側受けローラが一定距離を保持して円形ハンドルの外周側面に圧接した状態にあるため、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接する回転ローラが回転した際に回転ローラと円形ハンドルとの間で生起する回転反力により回転ローラが不用意に位置ズレしてしまうことを防止することができる。

請求項３に係る発明によれば、左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの基端を支持フレームに枢支することにより先端に設けた左右側受けローラと円形ハンドルの外周側面との圧接位置を左右変更自在に構成したことにより、左右側受けローラと円形状の円形ハンドルの外周側面との圧接位置を左右変更自在に構成することができ、また円形ハンドルにかかる回転応力の負荷位置を左右微調整して円形ハンドルの円滑な回転を促進することができる効果がある。

請求項４に係る発明によれば、左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの間隔を調整自在とすることにより左右側受けローラの間隔を調整自在に構成したことにより、左右側受けローラが所定間隔を保持した状態で円形ハンドルの外周側面に圧接でき、特に円形ハンドルの回転反力を受けると所定間隔を保持したまま円形ハンドルの外周側面への圧接位置を左右偏奇して反力を減殺して円形ハンドルの回転を円滑に行うことができる効果がある。

請求項５に係る発明によれば、回転操作本体に突設したフランジと支持フレームに固設したバネ受け体との間にはスプリングを介設してスプリングの弾性により回転操作本体の上下動の緩衝機能を果たすように構成したことにより、回転操作本体の回転ローラと円形ハンドルとの圧接調整をして圧接機構部に過度な応力負荷をかけずに必要な駆動力を得て最良の圧接応力を得ることができる効果がある。

請求項６に係る発明によれば、円形ハンドルの周縁部下側面に回転ローラを当接した状態では支持フレーム下部から後方に突設した傾動操作フレームの後端が浮上するように構成し、浮上した傾動操作フレームに作業者の体重を掛けることにより梃子機能を利用して回転ローラが上昇して円形ハンドルに下方から圧接するように構成したことにより回転ローラと円形ハンドルとの圧接に際して特別の圧接構造を設けることなく構造簡単で確実な圧接が可能となる効果がある。

請求項７に係る発明によれば、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラ及び、該円形ハンドルの外周側面に圧接自在とした左右側受けローラは、それぞれ表面をウレタンゴムで被覆したことにより摩擦係数を大きく取って円形ハンドルへの迅速確実な回転応力を生起することができる効果がある。

請求項８に係る発明によれば、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接した回転ローラは回転操作本体のローラ駆動機構に連動連設すると共に、ローラ駆動機構はバッテリとモータコントローラと制御部と電動直流モータとスイッチ等から構成したことにより円形ハンドルの回転操作機構をコンパクトで運搬作業も円滑に行え且つ簡単な操作で確実な作動を促すことができる効果がある。

本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の構成を示す全体斜視図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の構成を示す分解斜視図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の構成を示す正面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の構成を示す側面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の構成を示す背面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の構成及び円形ハンドルとの接触状態を示す平面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構と円形ハンドルとの接触状態を示す側面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構と円形ハンドルとの接触状態を示す部分拡大側断面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構と円形ハンドルとの接触状態を示す模式的部分拡大側面図である。本発明に係る円形ハンドルの回転操作機構の円形ハンドルへの設置手順を示す模式的側面図である。本発明に係る回転ローラと左右側受けローラとの作動関係と円形ハンドルの回転方向を示す模式的説明図である。本発明に係る回転ローラと左右側受けローラとの作動関係と円形ハンドルの回転方向を示す模式的説明図である。本発明に係る回転ローラ及び左右側受けローラが正常な中立位置にある状態を示す模式的説明図である。

この発明の要旨は、上下位置調整自在に支持フレームに装着した回転操作本体と、支持フレーム後端に突設した傾動操作フレームとより構成し、傾動操作フレーム後端の足踏み作動により梃子機能を介して支持フレームを後方に傾斜させて該回転操作本体における回転ローラを円形ハンドルの周縁下側面に圧接し回転操作本体に内蔵したローラ駆動機構により回転ローラを介して円形ハンドル回転するように構成した円形ハンドルの回転操作機構において、回転操作本体は、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラとより構成したことを特徴とする円形ハンドルの回転操作機構を提供せんとするものである。

また、回転ローラから左右方向に一定距離を保持して円形ハンドルの外周側面に左右側アームを介して圧接自在に設けた左右側受けローラを設けたことを特徴とする。

また、左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの基端は支持フレームに枢支することにより先端に設けた左右側受けローラと円形ハンドルの外周側面との圧接位置を左右変更自在に構成したことを特徴とする。

以下、この発明の実施例を図面に基づき詳説する。図１は回転操作機構の構成を示す全体斜視図、図２は回転操作機構の構成を示す分解斜視図、図３は回転操作機構の構成を示す正面図、図４は回転操作機構の構成を示す側面図、図５は回転操作機構の構成を示す背面図、図６は回転操作機構の構成及び円形ハンドルとの接触状態を示す平面図、図７は回転操作機構の構成及び円形ハンドルとの接触状態を示す側面図、図８は回転操作機構と円形ハンドルとの接触状態を示す部分拡大側断面図、図９は回転操作機構と円形ハンドルとの接触状態を示す模式的部分拡大側面図、図１０は回転操作機構の円形ハンドルへの設置手順を示す模式的側面図である。

本発明に係る円形ハンドル１００の回転操作機構Ａは、概括的には図１及び図２に示すように略縦型長方形の支持フレーム１０を構成し、該支持フレーム１０に円形の円形ハンドル１００を回転するための回転操作本体２０を上下動自在に搭載して構成している。

回転操作機構Ａが使用される円形ハンドル１００は、図６及び図７に示すように水門等の開閉機構と連動連設した鉛直方向に伸延するハンドル軸１０１から径方向外方に向けて伸延するスポーク１０２と、スポーク１０２先端で略水平状態で支持した周環体１０３とで構成している。

回転操作本体２０は、方形状の支持フレーム１０に架設した補助フレーム１１に装着されている。

支持フレーム１０は、図２及び図３に示すように上下方向に伸延する細長棒状の左右側支柱部１０ａ、１０ａ’と該左右側支柱部１０ａ、１０ａ’の上下端部間で横架する短尺棒状の上下側支柱部１０ｂ、１０ｂ’とにより正面視略方形状に組み上げて構成している。なお、図中、符号１０’は定荷重板バネでありローラ駆動機構３０を定荷重として安定位置に配置するものであり、符号１０ｃは定荷重板バネ１０’を収納したバネケースである。

補助フレーム１１は、図２に示すように回転操作本体２０における後述する駆動ケース３１前面と、駆動ケース３１前面の略中央上部で前方に向けて突設したアーム支持ブラケット１３と、駆動ケース３１前面の上下両側で前方に向けて４つ突設したフランジ１２と、により構成している。

すなわち、補助フレーム１１には、図１～図４に示すようにローラ駆動機構３０に連動連設して回転すると共に円形ハンドル１００の周縁部下側面１０４（周環体下側面１０４）に圧接自在に設けた回転ローラ４０と、該回転ローラ４０から左右方向に一定距離を保持して配設すると共に該円形ハンドル１００の外周側面１０５（周環体左右側面１０５）に圧接自在に設けた左右側受けローラ５０と、よりなる回転操作本体２０を装着している。

そして、回転ローラ４０は図１及び図２に示すように補助フレーム１１の手前側に配設したローラ駆動機構３０からのモータ出力軸４１の先端に取り付けられており、しかも、回転ローラ４０は縦型に配設した形態としており、その周面の回転運動は回転ローラ４０に対して直角の位置関係で平面的に配設された円形ハンドル１００の周縁部下側面１０４に圧接して伝動可能に構成している。

回転操作本体２０において、方形箱型状の駆動ケース３１中には、図６に示すように回転ローラ４０のローラ駆動機構３０としてバッテリ３２とモータコントローラ３３と制御部３４と電動直流モータ３５が配設収納されている。

また、電動直流モータ３５のモータ出力軸４１は、図１、図２及び図４に示すように駆動ケース３１前面の略中央部を貫通して支持フレーム１０よりも前方に突出しており、該モータ出力軸４１の前端には回転ローラ４０を駆動回転可能に設けている。

また、回転操作本体２０における駆動ケース３１外部には、図４～図６、及び図８に示すようにローラ駆動機構３０を操作するためのスイッチ３６等が具備されている。

すなわち、回転操作本体２０は、図４及び図８に示すように側面視で支持フレーム１０を中心に後方側にローラ駆動機構３０を配設すると共に前方側に該ローラ駆動機構３０から前方に突出するモータ出力軸４１前端に回転ローラ４０を回転駆動可能に配設して構成している。

また、回転ローラ４０から左右側方向には図１～図３に示すように一定距離を保持して左右側受けローラ５０、５０’が配設されており、図６に示すように円形ハンドル１００の外周側面１０５に圧接可能に構成している。

すなわち、回転操作本体２０は、図３に示すように正面視で回転ローラ４０を支持フレーム１０の略中央に配置構成すると共に、回転ローラ４０の左右方側には左右側受けローラ５０、５０’を配置している。

また、回転操作本体２０は、図４に示すように側面視で回転ローラ４０を支持フレーム１０の前方側に配置構成すると共に、回転ローラ４０よりもさらに前方側且つ回転ローラ４０の上方側に左右側受けローラ５０、５０’を配置している。

以上のように、回転ローラ４０は支持フレーム１０の前方側に軸支配設されており、また、支持フレーム１０の左右側支柱部１０ａ、１０ａ’の下端はキャスタ１７、１７’を介して接地した状態となっており、従って、図１０に示す機能形態において、支持フレーム１０を前傾姿勢として回転ローラ４０をハンドル１００の周縁部下側面１０４に当接して（図１０（ｂ）の状態）、次いで支持フレーム１０を垂直方向、すなわち前傾姿勢から後傾方向に起立すると、挺子の原理により回転ローラ４０は下面当接の円形ハンドル１００を持ち上げる力となり、回転ローラ４０と円形ハンドル１００との圧接応力が格段に強くなり回転ローラ４０の回転応力が円形ハンドル１００の回転を促進して緊締された円形ハンドル１００の弛緩作業を可能とする。

かかる前傾から後傾する支持フレーム１０と回転ローラ４０と円形ハンドル１００との相互の圧接応力の伝達機構において、該ローラ４０に下側面を圧接された円形ハンドル１００への圧接応力は、支持フレーム１０の接地部たる左右側支柱部１０ａ、１０’の下端とハンドル１００下側面における回転ローラ圧接部とにより挺子の原理を用いた仮想三角形の回転ローラ持ち上げ応力の集中を促し安定して回転ローラ４０をハンドル１００に圧接してハンドル回転を行うことができる。

左右側受けローラ５０、５０’は図１～図４、及び図６に示すように円形ハンドル１００の外周側面１０５に当接するように縦型の小径ローラで構成されており、駆動ケース３１の前面略中央上部において横長手状のアーム支持ブラケット１３を突設し、その左右端部に左右側アーム５１、５１’の基端部分５１ａ、５１’をそれぞれ枢支し、その先端に左右側受けローラ５０、５０’を回転自在に軸支している。

従って、図７に示すように回転ローラ４０は円形ハンドル１００の周縁部下側面１０４に圧接され、図６に示すように左右側受けローラ５０、５０’は円形ハンドル１００の外周側面１０５に圧接されることになる。

すなわち、各ローラ４０、５０、５０’は、円形ハンドル１００の下方と両側方から円形ハンドル１００を圧接可能としている。

具体的には、回転ローラ４０は、回転軸方向を支持フレーム１０の縦伸延方向と直交する方向にすると共にその周面を上下縦駆動回転をするように構成している。

また、左右側受けローラ５０、５０’は、回転軸方向を支持フレーム１０の縦伸延方向に沿う方向、すなわち回転ローラ４０の回転軸方向と直交する方向にすると共に各ローラ５０、５０’の周面は左右横方向に回転するように構成している。

このような構成により、平面状に位置する円形ハンドル１００は、図６及び図７に示すようにその周環体下側面１０４が回転ローラ４０の周面４２に載置接触して支持され、しかも周環体左右側面１０５が左右側受けローラ５０、５０’により挟持圧接された状態となる。

また、左右側受けローラ５０、５０’の左右側アーム５１、５１’の各中途部には、図１、図２及び図６に示すように仲介フレーム５２が架設されており、従って左右側受けローラ５０、５０’の間隔は常に一定に構成され、しかも左右側アーム５１、５１’の基端はアーム支持ブラケット１３に枢支されているために仲介フレーム５２と左右側アーム５１、５１’とは図６に示すように平面視で略台形のリンク機構５３を構成している。なお、図中、符号５３’は台形リンク機構５３の前後位置を調整するためのリンク調整機構であり、該リンク調整機構５３’は前後方向に伸延し、中途部をアーム支持ブラケット１３の一側端部に固定可能にすると共に先端を左右側アーム５１、５１’のいずれか一方の中途部に枢支固定した調節ロッドで構成している。

従って、左右側アーム５１、５１’の基端枢支部５１ａ、５１ａ’を中心に左右に変位することにより平面視略台形リンク機構５３を介して先端の左右側受けローラ５０、５０’は所定の間隔で円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５に圧接し、特に回転ローラ４０の駆動回転に伴う円形ハンドル１００の回転反力を受けると圧接位置を左右偏奇しながら反力を減殺して円形ハンドル１００の回転を円滑に行うことができる。

このような左右側受けローラ５０、５０’の偏奇作動によって円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５に対する圧接位置を調整することができ、円形ハンドル１００が回転ローラ４０の圧接摩擦により回転する際の回転反力を左右側受けローラ５０、５０’の偏奇変位によって受け止める。

円形ハンドル１００の強制回転に伴う反力によって各ローラ５０、５０’を介して支持フレーム１０や補助フレーム１１に不用意な偏奇荷重負荷が発生してフレーム倒伏や作業者への思わぬ衝撃事故が発生するのを防止することができる。

なお、左右側アーム５１、５１’の間隔は仲介フレーム５２の左右端との枢支位置を変更調整することにより行われ、略台形リンク機構５３の構成形状を変更して前述した円形ハンドル１００の回転反力を確実に減殺することができるようにしている。

上記のように、平面視略台形リンク機構５３を介して先端の左右側受けローラ５０、５０’は所定の間隔で円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５を圧接し、特に回転ローラ４０の駆動回転に伴う円形ハンドル１００の回転反力を受けると圧接位置を左右偏奇しながら反力を減殺して円形ハンドル１００と回転ローラ４０との最適な圧接位置を確保して回転ローラ４０の回転トルクを最適状態で円形ハンドル１００に伝達する。

かかるトルク伝達作動のメカニズムを図１１～図１３の模式図に基づき説明する。
図１３は回転ローラ４０及び左右側受けローラ５０、５０’がハンドル１００に対して中立のセット状態にある位置関係を示している。

具体的には、回転操作機構Ａは、図１３に示すように、円形ハンドル１００に対して左右側受けローラ５０、５０’の平面視略台形リンク機構５３の台形頂点の基点部分、すなわち回転ローラ４０の回転中心線Ｃ１（図中、二点鎖線で示す。）が円形ハンドル１００のハンドル軸１０１の回転中心Ｃを通るように配置している。かかる状態の平面視略台形リンク機構５３は、左右略対称（線対称）の等脚台形状となっている。

かかる図１３の状態で、回転ローラ４０を円形ハンドル１００に圧接した状態で回転させると、回転ローラ４０の回転に伴う円形ハンドル１００の回転反力や回転ローラ４０の回転方向に伴う進退変位傾動が生じる。

そして、円形ハンドル１００の回転反力が回転ローラ４０を介して回転操作機構Ａに伝わり、回転操作機構Ａが回転ローラ４０の回転方向に対応して変位し、正確な回転ローラ４０の回転応力を円形ハンドル１００に伝達することができなくなる。

そこで、かかる偏奇荷重による変位を防止すべく左右側受けローラ５０、５０’を機能させる。すなわち、円形ハンドル１００を左方向に回転する場合は、図１１に示すように、回転ローラ４０を左方向に回転すると、上述した回転反力（図中、白抜太矢印で示す。）や前進応力（図中、破線太矢印で示す。）によって回転操作機構Ａがやや右前方傾斜方向に傾く。

具体的には、回転操作機構Ａは、回転ローラ４０の右前方傾斜時における左右側受けローラ５０、５０’の平面視略台形リンク機構５３の台形頂点の基点部分、すなわち回転ローラ４０の回転中心線Ｃ１が、図１１に示すように、円形ハンドル１００のハンドル軸１０１の回転中心Ｃよりも左側外方に変位する。

回転ローラ４０の傾斜姿勢における平面視略台形リンク機構５３は、図１１に示すように左右非対称（非線対称形）とした周環体左右側面１０５へ左右側受けローラ５０、５０’を圧接する形態としている。

かかる状態で回転ローラ４０を駆動回転すると、平面視略台形リンク機構５３は、回転操作機構Ａの円形ハンドル１００方向への前進応力と円形ハンドル１００の回転反力を受ける。

すなわち、左右側受けローラ５０、５０’が回転ローラ４０を回転に伴い発生する円形ハンドル１００方向への前進応力と回転反力とを一定応力の範囲内で受け止め、回転ローラ４０の不要な過前進応力により回転操作機構Ａの位置変動や回転ローラ４０が円形ハンドル１００から不用意に離脱することを防止し、必要且つ十分な回転応力を円形ハンドル１００に伝達することができる。

すなわち、各アーム５１、５１’は、各基端枢支部５１ａ、５１ａ’を中心にそれぞれ離反拡開しようとするが、中途部に介設した仲介フレーム５２により規制されて傾きながら円形ハンドル１００に圧接状態となる。

図１１において、回転反動により回転ローラ４０の回転中心線Ｃ１が円形ハンドル１００の回転中心Ｃから変位する際には、左側アーム５１の拡開回動応力の方が右側アーム５１’の拡開回動応力より大きくなるため、左側アーム５１が拡開方向に回動変位すると右側アーム５１’は仲介フレーム５２を介して閉塞方向に回動変位することとなる。

このように平面視略台形リンク機構５３は、仲介フレーム５２により左右側アーム５１、５１’を左右間隔を保持して円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５へ各ローラ５０、５０’の圧接状態を維持する。

すなわち、回転ローラ４０の傾斜変位を少し行うことにより回転ローラ４０が円形ハンドル１００内側方向に前進変位する傾向となるためにこれを防止するために左右側受けローラ５０、５０’の平面視略台形リンク機構５３をハンドル回転方向と反対側に少し傾けて回転ローラ４０の偏奇変位荷重を矯正し円形ハンドル１００に回転ローラ４０の回転応力を正確に伝える。

なお、この回転ローラ４０や平面視略台形リンク機構５３の傾斜量は感覚的に円形ハンドル１００の回転緊締度や径の大きさ等の条件を勘案して現場での作業者の経験によるところが大きい。

また、上記と反対に図１２に示すように、回転ローラ４０を右方向に回転し、かつ、やや左前方傾斜方向に傾ける場合については上記の説明と左右反対の方向に平面視略台形リンク機構５３を少し傾斜して回転ローラ４０の偏奇変位荷重を矯正し円形ハンドル１００に回転ローラ４０の回転応力を正確に伝える。

このように平面視略台形リンク機構５３は、各アーム５１、５１’の先端に支持した各ローラ５０、５０’をそれぞれ円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５に圧接させた状態で、各ローラ５０、５０’を先端で支持する各アーム５１、５１’のいずれか一方のアームが変位すると仲介フレーム５２を介して他方のアームも連動して変位し、回転操作機構Ａが円形ハンドル１００の内方にそれ以上前進することを規制して回転ローラ４０と円形ハンドル１００の周環体下側面１０４との圧接位置を定置し、回転ローラ４０からの回転駆動力を円形ハンドル１００に確実に且つ充分に伝達することを可能としている。

また、回転ローラ４０と左右側受けローラ５０、５０’とは、それぞれ表面をウレタンゴムや摩擦係数の高い合成樹脂素材等で被覆することにより円形ハンドル１００との回転摩擦係数を大にして回転応力をスムーズに伝達可能にしている。

また、回転ローラ４０の外周面には、図８に示すように周方向に直交した方向に伸延するトレッド溝４３が周回りに所定間隔を隔てて複数形成されており、円形ハンドル１００に接触した際に回転応力を正確に伝えることもあり得る。

また、支持フレーム１０の下部には、図１、図２及び図４に示すように斜め後方に向かって傾動操作フレーム１４が連設されており、傾動操作フレーム１４の後端には支持フレーム１０下端に枢支連結した略コ字状の両側フレーム１５の中途部を枢支連結している。

かかる略コ字状の両側フレーム１５の後部横杆は、作業者が足踏みして体重を負荷するための足踏み杆１６としている。

また、支持フレーム１０の下端両側にはキャスタ１７、１７’を軸着しており、該キャスタ１７、１７’が回転操作機構Ａを移動操作する際の移動機能を果たすと共に傾動操作フレーム１４の足踏み操作の際の挺子機能における支点機能を果たすことを可能としている。

従って、図１０（ａ）に示すように支持フレーム１０を前進させ、図９（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように回転ローラ４０を円形ハンドル１００の周縁部下側面に当接させた状態において、足踏み杆１６を作業者の足で踏み押さえて支持フレーム１０を後方に傾動させれば、支持フレーム１０前面の回転ローラ４０は円形ハンドル１００の周環体下側面１０４を押し上げる作動をし、図９（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように足踏み杆１６をさらに踏みつければ支持フレーム１０はさらに後方に傾動して回転ローラ４０は円形ハンドル１００下側面により強く圧接する。

すなわち、回転操作機構Ａは、支持フレーム１０の後方側に突設した傾動操作フレーム１４における足踏み杆１６を作業者からの足踏み下方応力を負荷するための力点部分とし、支持フレーム１０の下端のキャスタ１７、１７’を円形ハンドル１００の周環体１０３の略直下位置の地上面に接地させるための支点部分とし、支持フレーム１０の前方側に突設した回転ローラ４０を円形ハンドル１００の周環体１０３の周環体下側面１０４に対して足踏み杆１６の下方応力を支持フレーム１０を介して転換した上方応力を作用させるための作用点部分とした挺子機能を実現する

かかる状態で、回転ローラ４０を回転駆動すれば圧接摩擦力により円形ハンドル１００は回転し、しかも円形ハンドル１００の周環体１０３は左右側から左右側受けローラ５０、５０’により回転反力が規制されて回転ローラ４０及び回転ローラ４０を連結した支持フレーム１０に対する偏奇荷重を可及的に減殺して円形ハンドル１００の円滑な回転作動を行うことができる。

また、支持フレーム１０には回転ローラ４０、左右側受けローラ５０、５０’、駆動ケース３１などから構成される回転操作本体２０が昇降自在に支持されている。

すなわち、回転操作本体２０は、図２、図５、図８及び図９に示すように支持フレーム１０に補助フレーム１１のフランジ１２を介して昇降自在に支持されており、該フランジ１２と支持フレーム１０中途に固設した固定ブラケット１８との間にはスプリング２１を介在している。

フランジ１２は、図２に示すように扁平板状であって板面を上下方向に向けるように駆動ケース３１の前面の左右上下から前方に向けて突設している。

また、フランジ１２の板面の所定位置には挿嵌孔１２ａを上下方向に貫通形成しており、かかる挿嵌孔１２ａを介して支持フレーム１０の左右側支柱部１０ａ、１０ａ’にフランジ１２を遊嵌することにより回転操作本体２０が支持フレーム１０に沿った昇降作動を行うことを可能としている。

また、固定ブラケット１８は、図２及び図５に示すように支持フレーム１０の左右側支柱部１０ａ、１０ａ’のうちいずれか一方の中途部に外嵌固定している。固定ブラケット１８には支持フレーム１０との固定位置を調整して固定するためのロックレバー１８ａが設けられている。

また、支持フレーム１０において、図２及び図５に示すように固定ブラケット１８の上方位置にはスプリング２１が遊嵌して配設されると共にスプリング２１のさらに上方位置には４つのフランジ１２のうち上側のフランジ１２が遊嵌して配設されている。

従って、固定ブラケット１８を支持フレーム１０の所定位置に固定すれば、固定ブラケット１８とフランジ１２と間のスプリング２１が回転操作本体２０、特に回転ローラ４０と円形ハンドル１００との圧接力を調整でき、更には過圧力の緩衝機能も果たすことができる。

具体的には、円形ハンドル１００を回転するに際しては、図１０（ａ）に示すように支持フレーム１０を前進させて、図９（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように前方の回転ローラ４０の上側周面４２を円形ハンドル１００の周環体下側面１０４に当接し、図９（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように支持フレーム１０の下部の足踏み杆１６に作業者の体重を掛けて下方に押せば支持フレーム１０は後方に傾動し梃子機能により回転ローラ４０は上昇する。

すなわち、回転ローラ４０の上側周面位置が上昇作動を行い円形ハンドル１００下面で当接すると円形ハンドル１００の周環体下側面１０４と回転ローラ４０の上側周面４２とが圧接状態となる。

かかる状態で回転ローラ４０を回転させれば円形ハンドル１００はその圧接点を介して円形ハンドル１００の回転作動を促す。

かかるハンドル回転に伴う反力から生じる支持フレーム１０への偏奇移動荷重は円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５に圧接した左右側受けローラ５０、５０’により規制減殺される。

また、回転操作本体２０の前部には、円形ハンドル１００の周環体下側面１０４の高さレベルに上面が合致するように調整可能としたレベラーフレーム１９を延設している。

具体的には、レベラーフレーム１９は、平面視略コ字状であって、その両端を補助フレーム１１のアーム支持ブラケット１３の左右下側部に枢支して回転ローラ４０を外側から囲むように上方傾斜し、コ字状の中央縦辺部分を回転ローラ４０の上方側且つ前方側で突出するように構成している。

このレベラーフレーム１９に円形ハンドル１００の下面位置をレベル合わせすることにより、回転操作本体２０を支持フレーム１０に沿って上下動調整し、この状態で支持フレーム１０を前進させることにより回転ローラ４０を円形ハンドル１００の周環体下側面１０４に当接するように位置合わせを行う。

この時、固定ブラケット１８と回転操作本体２０のフランジ１２との間のスプリング２１は円形ハンドル１００の下面に圧接した回転ローラ４０の圧接力の緩衝機能を果たし過度の圧接状態を回避して円形ハンドル１００の回転に必要な駆動力を得るように最良の圧接応力を付与することができる。

その後、足踏み杆１６を踏んで体重をかけることにより支持フレーム１０を後傾姿勢にしながらさらに体重をかけていけば回転ローラ４０は円形ハンドル１００の周環体下側面１０４を持ちあげるような圧接形態を作る。

しかも、左右側受けローラ５０、５０’は、円形ハンドル１００の周環体左右側面１０５に圧接された状態となっている。

かかる状態において、回転ローラ４０を回転操作本体２０におけるローラ駆動機構３０の電動直流モータ３５を介して駆動させれば、回転ローラ４０の上側周面４２に圧接した円形ハンドル１００はハンドル軸１０１を中心に回転する。

同時に、左右側受けローラ５０、５０’は、回転ローラ４０による円形ハンドル１００の偏奇荷重による回転反力を受けて同回転反力を可及的に減殺して円形ハンドル１００の円滑な回転作動を行う。

以上、説明してきたように、本発明によれば、回転ローラと左右側受けローラの二種類のローラにより円形状の円形ハンドルの外周縁部にローラを確実に圧接して充分な摩擦力を得ることができ、円形ハンドルの回転操作を容易に行うことができる効果がある。

このような各種ローラの円形ハンドルへの圧接状態を保持したまま駆動機構により回転ローラを回転駆動させると、回転ローラの回転力が円形ハンドルの周縁部下側面から伝達して円形ハンドルが回転駆動し、水門等のバルブ開閉を行うことができる効果がある。

特に、回転ローラを中心に左右側受けローラが一定距離を保持して円形ハンドルの外周側面に圧接した状態にあるため、円形ハンドルの周縁部下側面に圧接する回転ローラが回転した際に回転ローラと円形ハンドルとの間で生起する回転反力により回転ローラが不用意に位置ズレしてしまうことを防止することができる効果がある。

Ａ回転操作機構
１０支持フレーム
１１補助フレーム
１２フランジ
１３アーム支持ブラケット
１４傾動操作フレーム
１５両側フレーム
１６足踏み杆
１７キャスタ
１８固定ブラケット
１９レベラーフレーム
２０回転操作本体
２１スプリング
３０ローラ駆動機構
３１駆動ケース
４０回転ローラ
４１モータ出力軸
５０、５０’ 左右側受けローラ
５１、５１’ 左右側アーム
５２仲介フレーム
５３略台形リンク機構

Claims

上下位置調整自在に支持フレームに装着した回転操作本体と、支持フレーム後端に突設した傾動操作フレームとより構成し、傾動操作フレーム後端の足踏み作動により梃子機能を介して支持フレームを後方に傾斜させて該回転操作本体における回転ローラを円形ハンドルの周縁下側面に圧接し回転操作本体に内蔵したローラ駆動機構により回転ローラを介して円形ハンドルを回転させるように構成した円形ハンドルの回転操作機構において、
回転操作本体は、
円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラとより構成したことを特徴とする円形ハンドルの回転操作機構。
回転ローラから左右方向に一定距離を保持して円形ハンドルの外周側面に左右側アームを介して圧接自在に設けた左右側受けローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載の円形ハンドルの回転操作機構。
左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの基端を支持フレームに枢支することにより先端に設けた左右側受けローラと円形ハンドルの外周側面との圧接位置を左右変更自在に構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の円形ハンドルの回転操作機構。
左右側受けローラを先端に軸支した左右側アームの間隔を調整自在とすることにより左右側受けローラの間隔を調整自在としたことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の円形ハンドルの回転操作機構。
回転操作本体に突設したフランジと支持フレームに固設したバネ受け体との間にはスプリングを介設してスプリングの弾性により回転操作本体の上下動の緩衝機能を果たすように構成したことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の円形ハンドルの回転操作機構。
また、円形ハンドルの周縁部下側面に回転ローラを当接した状態では支持フレーム下部から後方に突設した傾動操作フレームの後端が浮上するように構成し、浮上した傾動操作フレームに作業者の体重を掛けることにより梃子機能を利用して回転ローラが上昇して円形ハンドルに下方から圧接するように構成したことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の円形ハンドルの回転操作機構。
円形ハンドルの周縁部下側面に圧接自在に設けた回転ローラ及び、該円形ハンドルの外周側面に圧接自在とした左右側受けローラは、それぞれ表面をウレタンゴムで被覆したことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の円形ハンドルの回転操作機構。
円形ハンドルの周縁部下側面に圧接した回転ローラは回転操作本体のローラ駆動機構に連動連設すると共に、ローラ駆動機構はバッテリとモータコントローラと制御部と電動直流モータとスイッチ等から構成したことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の円形ハンドルの回転操作機構。