JP7321661B2

JP7321661B2 - シリンダ操作装置および電気チェーンブロック

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Publication number: JP7321661B2
Application number: JP2021554158A
Authority: JP
Inventors: 貴幸河西
Original assignee: Kito Corp
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Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2023-08-07
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Description

本発明は、シリンダ操作装置および電気チェーンブロックに関する。

たとえば、電気チェーンブロックの中には、作業者が握った部分にて操作を行う筒状（シリンダ状）の操作装置がある（以下、シリンダ操作装置と称呼する）。このシリンダ操作装置では、モータの駆動により、ロードチェーンを巻上げおよび巻下げすることで、下フックに取り付けられている荷を昇降させることが可能となっている。このようなシリンダ操作装置としては、たとえば特許文献１に示す構成がある。

特許文献１には、規定の速度で荷を昇降させるタイプのシリンダ操作装置において、地切り、着床の際に、衝撃を緩和するための構成および制御について開示されている。

特許第５０６５７２４号公報

ところで、特許文献１に開示のような既定の速度で荷を昇降させるシリンダ操作装置とは異なり、作業効率の向上が求められ、応答性が速く、かつ、速度を無段階で変更させることが可能なシリンダ操作装置が構想されている。このようなシリンダ操作装置の開発過程では、荷揺れという問題が存在することが判明している。

すなわち、シリンダ操作装置の操作部位であるグリップを手で握りながら、筒状部分に対してグリップを上方にスライドさせると、モータが駆動してロードシーブを回転させ、ロードチェーンが巻き上げられて、荷を上昇させようとする。その際に、ロードシーブとフックの間のロードチェーンが伸長される。その後に、荷の上昇が開始されるが、その荷の上昇に伴って筒状部分も上昇する。この上昇に際しては、筒状部分は、手で握っているグリップに対して遅れて上昇を開始しその後巻き上げ速度より速く上昇するので、筒状部分に対するグリップの位置が初期位置に到達する。

そして、荷の慣性、および伸長されたロードチェーンが縮もうとする力により、荷および筒状部材はグリップに対し上昇し、グリップは、筒状部分に対して初期位置よりも下方に位置することになるので、モータは、操作者の意に反して荷を下げる向きにロードシーブを回転させる。

このように、応答性を重視した設定では、荷および筒状部分の昇降時の慣性と、グリップとの位置の相対的な位置変化により、荷の上昇と下降を繰り返す、荷揺れ（荷の縦揺れ）という現象を生じ増幅させてしまい、その収束が困難となっている。このような荷揺れは、わずかなスライド量でも、リニアに速度を変化させることが可能な操作性を重視した無段階に微細に変速が可能なシリンダ操作装置において、顕著となっている。

また、ロープを巻回する巻取ドラムは円筒形であるが、ロードチェーンを巻上げるロードシーブの噛合い部分は多角形であり、巻き上げ下げにおいてどうしてもロードチェーンには多角形効果（影響）による速度変動が生じてしまう。この速度変動の影響は、筒状部分にも伝達され、筒状部分とグリップとの間の相対的な位置に、微妙な変化を生じさせてしまう。それにより、荷の昇降時の速度が不安定で荷揺れを増幅させてしまう。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、高速かつ応答性が高く操作性に優れた電気チェーンブロックにおいて、荷揺れが生じるのを効果的に防止することが可能であると共に、微細な操作で速度調整が可能でかつ荷の昇降時の速度を安定化させることが可能なシリンダ操作装置および電気チェーンブロックを提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、ロードチェーンを巻上げおよび巻下げする駆動力を与えるモータの駆動を操作するシリンダ操作装置であって、筒状に設けられている筒状部材と、筒状部材に対して軸方向にスライド可能な可動グリップと、可動グリップのスライド量を検出する検出手段と、筒状部材の内部に配置され、荷を掛けるフックに連結されたフック連結バーと、筒状部材の内部に収納され、フック連結バーに上方に向かう付勢力を与えるバネ体と、を備えている、ことを特徴とするシリンダ操作装置が提供される。

さらに、本発明の他の側面は、筒状部材のうち軸方向において可動グリップよりもフック側には、手で握ることが可能な固定グリップが該筒状部材に対して軸方向に移動しない状態で取り付けられていて、バネ体は固定グリップの内部に収納配置されていることが好ましい。

また、本発明の他の側面は、検出手段は、可動グリップの筒状部材に対する相対的な移動を磁気的に検出する磁気センサである、ことが好ましい。

さらに、本発明の他の側面は、バネ体は、複数の皿バネを重ねる状態で構成されている、ことが好ましい。

さらに、本発明の第２の観点によると、上述の各発明に係るシリンダ操作装置を備えると共に、検出手段で検出された可動グリップのスライド量に応じてモータの駆動速度を３段階以上または無段階に制御する制御部と、制御部により駆動制御されるモータと、モータによって回転させられると共にロードチェーンの巻上げおよび巻下げを行うロードシーブと、を備えることを特徴とする電気チェーンブロックが提供される。

本発明によると、荷揺れが生じるのを効果的に防止することが可能であると共に、荷の昇降時の速度を安定化させることが可能な操作性に優れたシリンダ操作装置および電気チェーンブロックを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る電気チェーンブロックの全体的な構成を示す側面図である。図１に示す電気チェーンブロックが備えるシリンダ操作装置の構成を示すと共に側面から見た状態を示す断面図である。図２に示すシリンダ操作装置が備える皿バネの構成を示す斜視図である。本実施の形態の電気チェーンブロックに至る前段階の電気チェーンブロックおよびシリンダ操作装置において、荷揺れが生じる様子を模式的に示す図であり、（ａ）は初期状態を示し、（ｂ）は可動グリップを上側にスライドさせた状態を示し、（ｃ）は荷および筒状部材の上昇により中立位置に到達した状態を示し、（ｄ）は荷および筒状部材の上昇により可動グリップが筒状部材に対し下方に位置する状態を示している。図４と同様に荷揺れが生じる様子を模式的に示す図であり、（ａ）は荷および筒状部材の下降により中立位置に到達した状態を示し、（ｂ）は荷および筒状部材の下降により可動グリップが筒状部材に対し上方に位置する状態を示し、（ｃ）は荷および筒状部材の上昇により中立位置に到達した状態を示し、（ｄ）は荷および筒状部材の上昇により可動グリップが筒状部材に対し下方に位置する状態を示している。本実施の形態の電気チェーンブロックおよびシリンダ操作装置において、荷揺れを抑える様子を模式的に示す図であり、（ａ）は初期状態を示し、（ｂ）は可動グリップを上側にスライドさせた状態を示し、（ｃ）は荷および筒状部材の上昇により可動グリップが中立位置に到達した状態を示し、（ｄ）は荷が遅れて上昇したイメージを示す図である。図６と同様に荷揺れが生じる様子を模式的に示す図であり、（ａ）は荷および筒状部材の上昇によりバネ体が収縮した状態を示し、（ｂ）はバネ体の長さが図６（ａ）と同程度となった状態を示し、（ｃ）はバネ体が伸長された状態を示し、（ｄ）は荷が上昇してバネ体が収縮した状態を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る、シリンダ操作装置６０およびこのシリンダ操作装置６０を備える電気チェーンブロック１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、Ｚ方向とは、シリンダ操作装置６０の軸方向（ロードチェーンＣ１を吊り下げる方向）を指し、Ｚ１側とは上側を指し、Ｚ２側とはそれとは逆の下側を指す。

＜電気チェーンブロックの全体構成について＞
図１は、シリンダ操作装置６０を有する電気チェーンブロック１０の全体的な構成を示す側面図である。図１に示すように、本実施の形態の電気チェーンブロック１０は、上フック２０、チェーンブロック本体３０、シリンダ操作装置６０、ロードチェーンＣ１および下フック２００を備えている。チェーンブロック本体３０はモータ４０を備えていて、そのモータ４０の駆動によって、ロードチェーンＣ１の巻上げおよび巻下げを行うことを可能としている。また、電気チェーンブロック１０は、ロードチェーンＣ１を収納するためのバケット５０も備えている。

また、電気チェーンブロック１０は、モータ４０の駆動を制御するための制御部４５も有している。制御部４５は、後述する検出センサ８０からの検出信号に基づいて、モータ４０の駆動を制御する。なお、制御部４５は、後述する検出センサ８０で検出される可動グリップ７０のスライド量に応じて、モータ４０の駆動速度を無段階で変更することが可能となっている。しかしながら、制御部４５は、モータ４０の駆動速度を、たとえば３段階以上等のように、所定の段階に制御するようにしても良い。

また、下フック２００（フックに対応）は、荷Ｗを掛ける部分であるが、掛けられた荷Ｗが外れないようにするために、回動軸２０１を介して回動可能なフックラッチ２０２も取り付けられている。なお、下フック２００は、シリンダ操作装置６０の構成要素としても良く、シリンダ操作装置６０の構成要素とは別のものであるとしても良い。

＜シリンダ操作装置の構成について＞
図２は、シリンダ操作装置６０の構成を示すと共に側面から見た状態を示す断面図である。図１および図２に示すように、電気チェーンブロック１０は、シリンダ操作装置６０を備えていて、そのシリンダ操作装置６０は、ケーブル６１（カールコード）を介してチェーンブロック本体３０と電気的に接続されている。また、シリンダ操作装置６０は、シリンダ筐体部６２を有していて、そのシリンダ筐体部６２には、上部ハウジング６３と、筒状部材６４と、固定グリップ６５とが設けられている。なお、これら上部ハウジング６３、筒状部材６４および固定グリップ６５は、荷Ｗの吊り下げに耐える強度を有する部材であり、たとえば鋼材等を材質としている。

これらのうち、上部ハウジング６３は、シリンダ筐体部６２のうち上方側（Ｚ１側）に位置する部分であり、内部に電気的なコード等を収納する部分でもある。また、上部ハウジング６３の外壁面の所定部分には、シリンダ操作装置６０の電源ボタン等のようなスイッチ（図示省略）が取り付けられていて、上部ハウジング６３の内部には、スイッチに対応した回路基板が収納されている。この上部ハウジング６３の上方側（Ｚ１側）には、チェーン連結部６３ａが設けられていて、このチェーン連結部６３ａがロードチェーンＣ１に連結される。また、上部ハウジング６３の下方側（Ｚ２側）は、たとえばネジ部６３ｂ等によって筒状部材６４と連結されている。

筒状部材６４は、上部ハウジング６３と固定グリップ６５の間に位置するパイプ状の部材である。この筒状部材６４は、一定の直径を有するストレート管である。このため、この筒状部材６４に沿って、後述する可動グリップ７０をスライドさせることが可能となっている。

筒状部材６４の下方側（Ｚ２側）には、固定グリップ６５がねじ部６４ｂによって強固に取り付けられている。固定グリップ６５も、筒状部材６４と同様にパイプ状の部材であるものの、上記の筒状部材６４とは異なり、その下端側（Ｚ２側）の開口を閉塞する下底部６５ａが外周部６５ｂと一体的に設けられている。ここで、下底部６５ａは、下フック２００に荷Ｗを掛けた際に、その荷重を受け止める部分であり、十分な強度を有するように、また、フック連結バー９０をガイドするように、外周部６５ｂよりも厚みが厚く設けられている。しかしながら、下底部６５ａの強度が十分であれば、また、フック連結バー９０の倒れをフランジ部９２の外周と固定グリップ６５の内周でガイドするようにすれば、外周部６５ｂよりも厚みが薄く設けられていても良く、同程度の厚みに設けられていても良い。

なお、下底部６５ａは、外周部６５ｂと別体的であると共に外周部６５ｂにネジ等を介して固定する構成であっても良い。

また、固定グリップ６５の外周部６５ｂは、一定の直径を有するストレート管ではなく、外周までの直径が変化する（凹凸を有する）ように設けられている。この外周部６５ｂは、作業者の手の指は凹部に位置すると共に、指と指の間が凸部に位置するような凹凸形状に設けられている。以下の説明では、かかる凹凸形状の部分を、把持部６５ｃとする。すなわち、把持部６５ｃは、作業者が手で把持することが可能な部分である。

また、筒状部材６４には、可動グリップ７０がスライド可能な状態で取り付けられている。この可動グリップ７０は、作業者が親指を押し当てたり手で握った状態で、筒状部材６４や固定グリップ６５に対して、相対的にスライドさせる部分である。すなわち、可動グリップ７０は、筒状部材６４や固定グリップ６５に対して摺動する部分であり、かかる摺動によりスイッチ操作が可能となっている。

このような摺動を可能とするために、可動グリップ７０には挿通孔７０ａが設けられていて、この挿通孔７０ａには固定ネジ７１が挿通される。また、筒状部材６４には軸方向（Ｚ方向）に長い長孔６４ａが設けられていて、その長孔６４ａには、固定ネジ７１が挿通されている。したがって、長孔６４ａの軸方向（Ｚ方向）の長さの分だけ、可動グリップ７０は軸方向（Ｚ方向）にスライド可能となっている。

なお、可動グリップ７０の外周側には、作業者の指先が入り込む凹部７０ｂが設けられている。この凹部７０ｂに指先を位置させた状態で、指を移動させることで、可動グリップ７０を良好にスライドさせることが可能となっている。

ここで、固定ネジ７１は、内側可動部材７２のネジ孔７２ａに捻じ込まれている。内側可動部材７２は、筒状部材６４の内部に配置される部材であり、固定ネジ７１での固定によって可動グリップ７０と一体的にスライドする部材である。また、上記の固定ネジ７１を捻じ込むためのネジ孔７２ａを有している。なお、この内側可動部材７２には、後述する検出センサ８０のセンサ可動部８１（マグネット素子）が取り付けられている。

また、筒状部材６４の内筒部のうち内側可動部材７２の上部には、内側可動部材７２を下方に向けて付勢する上側付勢バネ７３が配置されている。一方、筒状部材６４の内筒部のうち内側可動部材７２の下部には、内側可動部材７２を上方に向けて付勢する下側付勢バネ７４が配置されている。これら上側付勢バネ７３と下側付勢バネ７４の付勢力により、可動グリップ７０および内側可動部材７２は、作業者が可動グリップ７０を操作していない場合に、中立位置に保たれている。

なお、下側付勢バネ７４の下端側を受け止めるために、筒状部材６４の内筒部のうち、内側可動部材７２よりも下方側には、バネ受部７５が配置されている。一方、上側付勢バネ７３の上端側は、筒状部材６４の上フランジ部（図示省略）によって受け止められている。

また、内側可動部材７２の上方側には、検出センサ８０（検出手段に対応）が配置されている。この検出センサ８０は、センサ可動部８１と、センサ固定部８２とを有している。検出センサ８０は、可動グリップ７０の筒状部材６４に対する相対的な移動を磁気的に検出する磁気センサである。このような磁気センサとして代表的なものは、ホールセンサである。検出センサ８０がホールセンサである場合、センサ可動部８１は、たとえばマグネット素子であり、内側可動部材７２の上端部に取り付けられている。一方、センサ固定部８２は、たとえばマグネット素子であるセンサ可動部８１の接離をホール効果を利用して検出する検出回路である。このセンサ固定部８２は、筒状部材６４の上端側に取り付けられている。

なお、センサ固定部８２を、たとえばマグネット素子とし、センサ可動部８１を、たとえば検出回路としても良い。また、検出センサ８０は、ホールセンサには限られない。ホールセンサ以外の磁気センサとしては、たとえば、検出センサ８０は、たとえばコイルを用いる差動トランスであっても良く、磁気抵抗効果素子を用いるＭＲセンサ等が挙げられる。しかしながら、検出センサ８０は、静電容量センサなど磁気センサ以外のセンサであっても良い。

また、固定グリップ６５の内筒部には、フック連結バー９０と、バネ体１００と、スラスト軸受１１０とが配置されている。フック連結バー９０は、その下方側が、下底部６５ａに形成された軸孔６５ａ１を介して下方側に突出する棒状（軸状）の部材である。このフック連結バー９０の下端側には、ネジ部９１が設けられていて、そのネジ部９１が下フック２００のネジ穴２００ａに捻じ込まれて両者は強固に連結されている。また、フック連結バー９０の上端側には、他の部分よりも大径に設けられているフランジ部９２が設けられていて、このフランジ部９２がバネ体１００を上方側から押圧している。

また、バネ体１００は、複数の皿バネ１０１を重ねることで構成されている。ここで、図２および図３に示すように、隣り合う皿バネ１０１は、その上下の向きが互いに逆転するように配置されている。それにより、下フック２００に荷Ｗを掛け、その荷Ｗを昇降させる際に、下フック２００および荷Ｗが、上下方向に弾性的に揺れる（振動する）ことが可能となっている。バネ体１００は柔らかい（バネ定数が小さい）方がシリンダ筐体部６２の縦揺れを抑制することができるが、柔らかすぎるとシリンダ筐体部６２の長さをバネ体１００を収納するために長くする必要があり、取扱いが難しくなる。そのためロードチェーンＣ１と同程度の撓み量となるバネで、固定グリップ６５内に収まる程度のバネ体１００を選択することが好ましい。

また、フック連結バー９０と下フック２００は、ネジ部９１で連結されているが、ネジ部９１の締め込み量によって、バネ体１００の皿バネ１０１の初期バネ圧を所定量、例えば無負荷ではシリンダ筐体部６２を傾けても下フック２００の自重により下フック２００がフック連結バー９０の軸心回りに回転しないように調節可能とすることが好ましい。下フック２００に荷Ｗの荷重を掛けるとバネ体１００は撓むことで下フック２００の上端部と固定グリップ６５の下底部６５ａの下面部の接触が開放され、スラスト軸受１１０の作用もあり下フック２００は容易に回転可能となる。

ロードチェーンＣ１の使用長さにおけるバネ定数をＫ１とし、バネ体１００のバネ定数をＫ２とすると、Ｋ１とＫ２がほぼ同じとなるように設けられている。このようなバネ定数に設定しても、荷Ｗを昇降させる際の荷Ｗの縦揺れは、主として、バネ体１００の伸縮により吸収する状態となる。なお、ロードチェーンＣ１は、巻き上げることで繰り出し長さが短くなり、バネ定数は大きくなる（繰り出し長さにより変化する）が、使用頻度の高い長さにおけるロードチェーンＣ１を基準にバネ体１００のバネ定数を決めるようにすると良い。

また、スラスト軸受１１０は、バネ体１００の下端側を受け止める軸受である。このスラスト軸受１１０の存在により、フック連結バー９０、バネ体１００および下フック２００が、固定グリップ６５に対して容易に回転可能となっている。固定グリップ６５の長さは人の掌の幅程度で、バネ体１００は、固定グリップ６５の長さ内に収まるように収容されている。ロードチェーンＣ１の最長長さが、例えば３ｍのとき、１５０ｋｇの荷Ｗを吊るとロードチェーンＣ１は例えば約６ｍｍ伸び、バネ体１００にはこの荷Ｗを吊ると、例えば５～６ｍｍ程度撓むバネを選択している。

＜作用について＞
以上のような構成を有する電気チェーンブロック１０およびシリンダ操作装置６０の作用について、以下に説明する。最初に、現状の電気チェーンブロック１０Ａおよびシリンダ操作装置６０Ａにおける、作用（荷揺れに関する部分）について説明する。なお、以下の説明では、ロードチェーンＣ１は、バネと見立てて説明する。

図４および図５は、本実施の形態の電気チェーンブロック１０に至る前段階の電気チェーンブロック１０Ａおよびシリンダ操作装置６０Ａにおいて、荷揺れが生じる様子を模式的に示す図である。なお、図４および図５においては、上記の電気チェーンブロック１０Ａに係る構成は、符号にアルファベット「Ａ」を付している。また、荷は、荷Ｗとしている。

図４（ａ）に示すように、電気チェーンブロック１０Ａの初期状態（操作前の状態）では、可動グリップ７０Ａは中立位置に存在している。このとき、モータ４０は駆動していないので、ロードシーブ４１も回転していない。

この状態から、図４（ｂ）に示すように、作業者が可動グリップ７０Ａを把持して、可動グリップ７０Ａを上側にスライドさせる。すると、その可動グリップ７０Ａの上方へのスライド量に応じた検出センサ８０からの検出信号に基づいて、モータ４０が駆動され、ロードシーブ４１が回転（正転）してロードチェーンＣ１の巻上げを行う。なお、図４（ｂ）に示す状態では、ロードチェーンＣ１は巻き上げられているものの、荷Ｗは、上昇を開始していない状態を示している。このため、ロードチェーンＣ１は、伸長されている。

そして、ロードチェーンＣ１の巻上げが継続されると、図４（ｃ）に示すように、巻上げおよびロードチェーンＣ１の収縮に伴って荷Ｗおよび筒状部材６４Ａも上昇する。ここで、可動グリップ７０Ａは作業者が握っている部分であり、そのまま握り続けている場合には、高さ位置がほとんど変動しない状態となっている。そして、図４（ｃ）に示す状態では、可動グリップ７０Ａは、筒状部材６４Ａの中立位置（初期位置）に到達している。しかも、荷Ｗの上昇により、荷Ｗには上向きの慣性が生じている。そのため、荷Ｗは、さらに上方に移動しようとする。

そして、荷Ｗおよび筒状部材６４Ａの上昇が継続されると、図４（ｄ）に示す状態となる。図４（ｄ）では、可動グリップ７０Ａは、筒状部材６４Ａに対して相対的に下方に位置すると共に、ロードチェーンＣ１が最も収縮した状態となっている。すると、今度は、筒状部材６４Ａに対する可動グリップ７０Ａの下方位置へのスライドに基づく検出センサ８０での検出信号により、モータ４０は、ロードチェーンＣ１を巻下げる向きに駆動される。それにより、ロードチェーンＣ１はロードシーブ４１の回転（逆転）に伴う巻下げを作業者の意に反して開始する。

そして、ロードチェーンＣ１の巻下げが継続されると、図５（ａ）に示すように、筒状部材６４Ａが荷Ｗとともに下降する。そして、図５（ａ）に示すように、可動グリップ７０Ａは、筒状部材６４Ａの中立位置（初期位置）に到達する。このときも、荷Ｗの下降により、荷Ｗには下向きの慣性が生じている。そのため、荷Ｗは、さらに下方に移動しようとする。

そして、荷Ｗおよび筒状部材６４Ａの下降が継続されると、図５（ｂ）に示す状態となる。図５（ｂ）では、可動グリップ７０Ａは、筒状部材６４Ａに対して相対的に上方に位置している。また、ロードチェーンＣ１も伸長された状態となっている。すなわち、図５（ｂ）は、図４（ｂ）と同じ状態に移行した、と言える。以後、再び、図４（ｃ）と同様の図５（ｃ）の状態へと移行し、その後、図４８ｄ）と同様の図５（ｄ）の状態へと移行する。

このように、荷Ｗの上昇を意図して可動グリップ７０Ａを筒状部材６４Ａに対して上方にスライドさせた場合、荷Ｗの上昇後に荷Ｗが下降し、それに伴い可動グリップ７０Ａが筒状部材６４Ａに対して相対的に上下動することで、上記の荷Ｗの上下動を繰り返すという、荷揺れ（荷Ｗの縦揺れ）が生じ増幅される。このため、微細な速度調節や、速度と応答性、特に応答性を上げることができなかった。

これに対して、本実施の形態の電気チェーンブロック１０およびシリンダ操作装置６０では、荷揺れを効果的に防止している。以下、図６および図７に基づいて、本実施の形態の電気チェーンブロック１０およびシリンダ操作装置６０が荷揺れを防ぐ際の作用について説明する。なお、バネ体１００は、皿バネ１０１を重ねることで構成された圧縮バネとしているが、バネ体１００は、引っ張りバネであっても良い。図６および図７では、バネ体１００として引っ張りバネを示しているが、引っ張りバネからなるバネ体１００の伸張と圧縮は、圧縮バネからなるバネ体１００の圧縮と伸張に置き換えられる。引っ張りバネからなるバネ体１００が伸張または圧縮バネからなるバネ体１００が圧縮すると下フック２００は筒状部材６４に対し下方に変位（遠のく）し、引っ張りバネからなるバネ体１００が圧縮または圧縮バネからなるバネ体１００が伸張すると下フック２００は筒状部材６４に対し上方に変位（近づく）する。

図６（ａ）に示すように、本実施の形態の電気チェーンブロック１０の初期状態（操作前の状態）では、図４（ａ）と同様に、可動グリップ７０は中立位置に位置している。また、バネ体１００は、荷Ｗおよび下フック２００荷重によって撓み、下フック２００は、筒状部材６４より所定量下方に位置する状態となっている。

この図６（ａ）に示す状態から、図６（ｂ）に示すように、作業者が可動グリップ７０を把持して、可動グリップ７０を上側にスライドさせる。すると、可動グリップ７０の上方へのスライド量に応じた検出センサ８０での検出信号に基づいて、モータ４０が駆動され、ロードシーブ４１が回転（正転）してロードチェーンＣ１の巻上げを行う。なお、図６（ｂ）は、ロードチェーンＣ１の巻上げを開始した直後の状態を示している。

そして、図６（ｂ）の状態の後に、ロードチェーンＣ１の巻上げを開始する。すなわち、図６（ｂ）に示す状態から、図６（ｃ）へ示す状態へと移行する。図６（ｃ）に示す状態では、荷Ｗは、バネ体１００が撓み安定した速度で上昇を続けている。このとき、可動グリップ７０は、筒状部材６４に対し作業者の意図する速度位置に可動グリップ７０を位置させて操作している。

かかる図６（ｃ）に示す状態の後に、作業者が可動グリップ７０を中立位置に戻しても、バネ体１００に蓄えられた上向きの付勢力により、荷Ｗは上昇し、図６（ｄ）に示す状態となるが、作業者が握る可動グリップ７０に対し筒状部材６４を変位させることはない。

そして、図７（ａ）に示すように、バネ体１００は、さらに収縮することにより、筒状部材６４には、荷Ｗの上昇が伝達されるのが抑えられている。

そして、図７（ａ）の後に、バネ体１００の収縮が開放されることで、荷Ｗは下降する。そして、図７（ｂ）に示すように、バネ体１００の長さが図６（ａ）と同程度となる。このとき、荷Ｗの下降により、荷Ｗには下向きの慣性が生じている。そのため、荷Ｗは、さらに下方に移動しようとする。

そして、荷Ｗおよび筒状部材６４の下降が継続され、図７（ｃ）に示す状態となる。図７（ｃ）では、バネ体１００が伸長されている。また、そのバネ体１００の伸長後、図７（ｄ）に示すように、荷Ｗが上昇する。以後、上記のように、バネ体１００の伸長および収縮を繰り返すものの、その振動は徐々に減衰されていく。バネ体１００を複数の皿バネ１０１を組み合わせた圧縮バネであるバネ体１００とすることにより、コイルバネよりも減衰が速まり好ましい。

このように、本実施の形態の電気チェーンブロック１０およびシリンダ操作装置６０では、荷Ｗの上昇後には、バネ体１００が伸縮することで、筒状部材６４が上下方向に移動するのが抑えられている。このため、可動グリップ７０のスライドに敏感に反応する検出センサを使用しても、可動グリップ７０が筒状部材６４に対して相対的に上下動することで作業者の意に反してモータを巻き上げ下げ駆動するような状態を解消できる。それにより、荷揺れを防止できると共に、作業者の意図する通りに荷Ｗの昇降を操作することができる。

＜効果について＞
以上のような構成のシリンダ操作装置６０では、筒状に設けられている筒状部材６４と、筒状部材６４に対して軸方向にスライド可能な可動グリップ７０と、可動グリップ７０のスライド量を検出する検出センサ８０（検出手段）と、筒状部材６４の内部に配置され、荷Ｗを掛ける下フック２００（フック）に連結されたフック連結バー９０と、筒状部材６４の内部に収納され、フック連結バー９０に上方に向かう付勢力を与えるバネ体１００と、を備える。

このように構成することで、可動グリップ７０を筒状部材６４に対してスライドさせた後に、遅れて荷Ｗが上下方向に移動しても、その荷Ｗの移動による振動を、バネ体１００の伸縮にて吸収することができる。このため、作業者の意に反する筒状部材６４の上下方向への移動を抑えることができる。このため、作業者が握って操作する可動グリップ７０が筒状部材６４に対して相対的に上下動するのを抑えることができるので、意図せずにモータ４０が正転および逆転することを防止可能となる。そのため、荷揺れが生じるのを抑えることができる。

また、ロードシーブ４１は、ロープを巻回する円筒形の巻取ドラムとは異なり、ロードチェーンＣ１との噛合い部が多角形であることにより、ロードチェーンＣ１には多角形効果（影響）による速度変動が生じてしまい、荷Ｗの上下動する速度が不安定となる。しかしながら、本実施の形態のシリンダ操作装置６０では、バネ体１００を設けている。このため、バネ体１００の伸縮により、ロードシーブ４１の回転時の荷Ｗの速度変動を抑えることができ、荷Ｗの昇降時の速度を安定化させることができる。また、ロードチェーンＣ１のバネ定数とバネ体１００のバネ定数を適宜組み合わせることにより、共振数周波数を多角形のロードシーブ４１が回転することによる発生する周波数と一致しないように変更することができる。

また、本実施の形態では、筒状部材６４のうち軸方向において可動グリップ７０よりも下フック２００（フック）側には、手で握ることが可能な固定グリップ６５が、筒状部材６４に対して軸方向に移動しない状態で取り付けられていて、バネ体１００は固定グリップ６５の内部に収納配置されている。

このため、作業者は、固定グリップ６５を親指以外の手で握りつつ、たとえば親指を可動グリップ７０に押し当てる状態とし、親指を動かすことで、荷Ｗの上下動の操作を行うことができる。この場合には、親指以外の手が固定グリップ６５に位置し、親指は可動グリップ７０に位置している。このため、荷Ｗの上下動によって、筒状部材６４が上下動しても、可動グリップ７０と固定グリップ６５の間の距離を一定の距離に維持することができる。このため、意図しない可動グリップ７０の操作によってモータ４０が駆動されることで、荷Ｗが上下動する（荷揺れする）のを一層確実に防止することが可能となる。また、バネ体１００のバネ定数を小さくした方が荷揺れ防止には効果的だが、荷Ｗの荷重保持が可能となるように、バネ定数を小さくするには、バネ体１００の長さを必要とする。このバネ体１００を固定グリップ６５内に収容することで、シリンダ操作装置６０を操作しやすく、可動グリップ７０と下フック２００の間隔を大きくすることなく、小型のシリンダ操作装置を実現可能としている。

また、本実施の形態では、検出センサ８０（検出手段）は、可動グリップ７０の筒状部材６４に対する相対的な移動を磁気的に検出する磁気センサであることが好ましい。検出センサ８０（検出手段）が磁気センサである場合には、可動グリップ７０をわずかにスライドさせても、そのスライド量を検出することができる。このため、可動グリップ７０を大きくスライドすることなく、わずかな操作でかつ微細な速度調節が可能で、荷Ｗの上下方向への移動量を、正確にコントロールすることができる。

また、本実施の形態では、バネ体１００は、複数の皿バネ１０１を重ねる状態で構成されている。このため、固定グリップ６５の内部に、所望するストローク量（バネ定数）に対応した枚数の皿バネ１０１を重ねるだけで、バネ体１００を容易に構成することができる。また、複数の皿バネ１０１を重ねたバネ体１００は、コイルバネに比して伸縮時の減衰が多く、荷Ｗの縦揺れを防止するのに好ましい。

また、本実施の形態の電気チェーンブロック１０は、上述したシリンダ操作装置６０を備えると共に、検出センサ８０（検出手段）で検出された可動グリップ７０のスライド量に応じてモータ４０の駆動速度を３段階以上または無段階に制御する制御部４５と、制御部４５により駆動制御されるモータ４０と、モータ４０によって回転させられると共にロードチェーンＣ１の巻上げおよび巻下げを行うロードシーブ４１と、を備える。

このため、可動グリップ７０が筒状部材６４に対して相対的に上下動するのを抑えることができるので、意図せずにモータ４０が正転および逆転することを防止可能となる。そのため、荷揺れが生じるのを抑えることができる。

また、バネ体１００の伸縮により、ロードシーブ４１の回転時の速度変動を抑えることができ、荷Ｗの昇降時の速度を安定化させることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

上述の実施の形態では、バネ体１００は、複数の皿バネ１０１を重ねて構成されている。しかしながら、バネ体は、かかる構成には限られない。たとえば、バネ体は、コイルスプリングを用いるようにしても良い。

また、上述の実施の形態では、フック連結バー９０には下フック２００が連結されている。しかしながら、フック連結バー９０には、下フック２００が連結されていなくても良い。たとえば、フック連結バー９０に、チェーンスリングを取り付けるようにしても良い。

１０…電気チェーンブロック、２０…上フック、３０…チェーンブロック本体、４０…モータ、４１…ロードシーブ、４５…制御部、５０…バケット、６０…シリンダ操作装置、６１…ケーブル、６２…シリンダ筐体部、６３…上部ハウジング、６３ａ…チェーン連結部、６４…筒状部材、６４ａ…長孔、６５…固定グリップ、６５ａ…下底部、６５ａ１…軸孔、６５ｂ…外周部、６５ｃ…把持部、７０…可動グリップ、７０ａ…挿通孔、７０ｂ…凹部、７１…固定ネジ、７２…内側可動部材、７２ａ…ネジ孔、７３…上側付勢バネ、７４…下側付勢バネ、７５…バネ受部、８０…検出センサ（検出手段に対応）、８１…センサ可動部、８２…センサ固定部、９０…フック連結バー、９１…ネジ部、９２…フランジ部、１００…バネ体、１０１…皿バネ、１１０…スラスト軸受、２００…下フック、２０１…回動軸、２０２…フックラッチ、Ｃ１…ロードチェーン

Claims

ロードチェーンを巻上げおよび巻下げする駆動力を与えるモータの駆動を操作するシリンダ操作装置であって、
筒状に設けられていると共に、荷を掛け下げた際に当該荷の荷重が作用する筒状部材と、
前記筒状部材に対して軸方向にスライド可能な可動グリップと、
前記可動グリップのスライド量を検出する検出手段と、
前記筒状部材の内部に配置され、当該筒状部材に対して摺動可能であると共に、前記荷を掛け下げるフックに連結されたフック連結バーと、
前記筒状部材の内部に収納され、前記フック連結バーが上方に向かう付勢力を与えるバネ体と、
を備えている、
ことを特徴とするシリンダ操作装置。
請求項１記載のシリンダ操作装置であって、
前記筒状部材のうち前記軸方向において前記可動グリップよりも前記フック側には、手で握ることが可能な固定グリップが該筒状部材に対して軸方向に移動しない状態で取り付けられていて、前記バネ体は前記固定グリップの内部に収納されている、
ことを特徴とするシリンダ操作装置。
請求項１または２記載のシリンダ操作装置であって、
前記検出手段は、前記可動グリップの前記筒状部材に対する相対的な移動を磁気的に検出する磁気センサである、
ことを特徴とするシリンダ操作装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載のシリンダ操作装置であって、
前記バネ体は、複数の皿バネを重ねる状態で構成されている、
ことを特徴とするシリンダ操作装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載のシリンダ操作装置を備え、
前記検出手段で検出された前記可動グリップのスライド量に応じて前記モータの駆動速度を３段階以上または無段階に制御する制御部と、
前記制御部により駆動制御される前記モータと、
前記モータによって回転させられると共に前記ロードチェーンの巻上げおよび巻下げを行うロードシーブと、
を備えることを特徴とする電気チェーンブロック。