JP6000200B2

JP6000200B2 - 姿勢保持装置

Info

Publication number: JP6000200B2
Application number: JP2013147136A
Authority: JP
Inventors: 涼平山本; 悠歩山本; 山本　直行; 直行山本
Original assignee: 麓技研株式会社
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-07-13
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2033-07-13
Also published as: EP2684492A1; JP5631455B2; US20140014805A1; EP2684492B1; JP5809204B2; JP2014110880A; EP2684491A1; US9239129B2; US20140014806A1; JP2014110882A; JP2014110881A; US9605796B2

Description

この発明は、基台に載置された載置物を側方から保持して姿勢を維持する姿勢保持装置に関するものである。

従来、荷物などを搭載して運搬する場合、載置物を搭載して搬送し、或いは保管等する場合、例えば、特許文献１に記載されているように、搬送物又は保管物を保持する台座や容器に入れる。

実用新案登録第３１３６３４９号特開２００６−１８１１０１号

しかしながら、これらの台座等に載せられる載置物の中には、載置された状態で重心が移動する物がある。例えば、動物や人間などは、姿勢が変わる度に重心が移動するため、台座上に常時安定的に保持させることができない。また、水槽などでは、搬送中に揺れや振動が加わると、水が波打ち、その度に重心が移動する。

このような場合、重心の移動によって台座上からの倒れ込みを防止するために、倒れ込んだ載置物を支えるための支持部材が台座の周井に配置される。従来、このような支持部材には、周囲に配置された柵や枠であったり、或いは、倒れ込んだ載置物を、破損させないように、衝撃を吸収しつつ変形し、その変形量に応じて生じる復元力によって緩やかに押し戻す弾性部材を用いた構成などが採用されている。

しかしながら、上記従来の支持部材の構造は、載置物の重量が増えた場合に、弾性部材の復元力が足りず、載置物を所望の姿勢に保持する保持力が不足することとなり、十分な姿勢保持作用を発揮できないといった問題点があった。一方、大重量の載置物に対する保持力を強化するため、弾性部材の復元力を強化すると、軽量の載置物が支持部材側に倒れ込んだ際に、弾性部材が十分に変形できないため衝撃吸収効果を十分に発揮できないといった問題点があった。

この発明は、載置物の姿勢を保持する装置において、軽量から重量に及ぶ広い範囲の荷重に対して、十分な衝撃吸収効果を維持し、かつ元の姿勢へ復帰させ得る姿勢保持装置を提供することを目的とするものである。

以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。
（１）載置物が載置される基台と、
前記基台の側方に位置し、載置物を支えていない待機状態と、載置物を支えて傾斜した作用状態との間で、前記基台に対して揺動自在に軸支された支持部材と、
前記支持部材が傾斜した場合に、元の待機状態へ復帰させる復帰力を有する揺動支持手段とを備える姿勢保持装置であって、
前記揺動支持手段は、
前記支持部材に対して互いに独立して揺動自在に軸支され、前記支持部材と連動して揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に対して、前記支持部材が待機状態へ復帰する方向に付勢力を付与する付勢部材と、
前記基台の下側に配置され、前記基台に載置された載置物の重量に応じた流体圧力を出力する流体圧出力手段と、
前記付勢部材の付勢力を、前記揺動部材を介して最終的に前記支持部材へ伝達するための作用点を、前記揺動部材の軸支点からの距離が変化するように、前記流体圧出力手段から出力された流体圧力に応じて移動させる移動量調整手段とを有することを特徴とする姿勢保持装置。

（２）流体圧を前記流体圧出力手段から前記移動量調整手段に伝達する圧力伝達手段と、
前記圧力伝達手段に設けられ、圧力伝達媒体による圧力伝達方向を前記流体圧出力手段から前記移動量調整手段への伝達を可能とし、前記移動量調整手段から前記流体圧出力手段への伝達を不可とする逆止手段を有する上記（１）に記載の姿勢保持装置。

（３）前記支持部材が待機状態に復帰した場合に、前記逆止手段による圧力伝達方向の規制を解除する解除手段を有する上記（２）に記載の姿勢保持装置。

請求項１に記載の発明によれば、載置物の姿勢保持するために設けられた支持部材に対する弾性部材の付勢力を、支持部材の傾斜量に応じた復帰力として作用させるとともに、載置物の重量に応じて復帰力を調整することができる。これにより、保持力を調整する手段を別途設けることなく、軽量から重量までの広い範囲の荷重に対して、荷重に応じた適度な衝撃吸収作用を維持しつつ、十分な姿勢保持力を発揮させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、逆止手段によって、圧力伝達媒体の逆流が抑止されるので、支持部材の傾斜量に応じて保持力を調整できる、といった効果が確実に発揮される。
請求項３に記載の発明によれば、前記支持手段が待機状態に復帰した場合には、前記逆止手段による圧力伝達方向の規制が解除されるので、復帰後に載置物の重量が変わった場合にも、その変わった重量に対する付勢力の調整を、その都度行うことが可能となる。

本発明の姿勢保持装置の側面全体図である。揺動支持手段の下側からの全体斜視図である。揺動支持手段の側面断面図である。揺動部材の側面断面図である。揺動部材の側面断面図である。位置決め部材に設けられた長孔の拡大図である。揺動支持手段の上側からの全体斜視図である。載置部材を取り外した状態における姿勢保持装置の全体斜視図である。圧力アクチュエータの断面図背面図である。移動量アクチュエータの断面側面である。逆止手段（規制状態）の全体断面側面図である。逆止手段（解除状態）の全体断面側面図である。解除手段の全体断面側面図である。載置物が載せられた場合の状態を示す姿勢保持装置の全体側面図である。載置物が載せられた場合で、支持部材が傾斜した状態を示す姿勢保持装置の全体側面図である。

以下、本発明の好適実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の姿勢保持装置１の側面全体図である。
載置物の姿勢保持装置１は、基台２と、基台２の側方に配置された支持部材３と、支持部材３を基台２に対して揺動自在に支持する揺動支持手段４とを備えている。

揺動支持手段４は、台座７２上に回動自在に支持されている。台座７２は、どの様な構成とも良いが、例えば、図１に示されているように、支柱７１の基端から放射状に配置された複数の脚部７３と、脚部７３の先端に設けられたキャスター７４とを備える構成とすることができる。
図２に示されているように、支柱７１の上端に揺動支持手段４の基体４１が回動自在に支持されている。基体４１は、支柱７１に支持されている基材４１２と、基材４１２を挟んで平行に配置された一対の側材４１１ａ、４１１ｂとを備えている。基体４１の先端部分には、側材４１１ａ、４１１ｂの間に架設された受部材４１３が設けられており、上面が受け面４１３ｓとなっている。また、側材４１１ａ、４１１ｂの間には、連結梁４１４が架設されている。

図２に示されているように、側材４１１ａ、４１１ｂの間には、支持部材３を揺動自在に軸支する揺動軸３１が回動自在に挿通されている。揺動軸３１の両端部は、側材４１１ａ、４１１ｂの外側に突出し、各端部には支持部材３を構成する揺動支持部材３２ａ、３２ｂの先端部が接続固定されている。
側材４１１ａ、４１１ｂの内側において、揺動軸３１には、揺動部材４２が揺動軸３１に対して回動自在に支持されている。揺動部材４２は、板材を凹形状に形成されて構成された端面部４２２と、端面部４２２の両端に接続された一対の揺動側部４２１ａ、４２１ｂとを有している。対向する一対の揺動側部４２１ａ、４２１ｂの間には、既述の揺動軸３１が挿通するとともに、一方の端部（下端部）には、スプリング受５１が軸５２を介して回動自在に支持されている。

図２及び図３に示されていように、側材４１１ａ、４１１ｂの内側において、その先端部近傍には、スプリング受５４が軸５３を介して回動自在に支持されており、スプリング受５４とスプリング受５１との間には、付勢部材としての圧縮スプリング５５が介挿されている。
この圧縮スプリング５５は、揺動部材４２に対して常時付勢力を作用させており、支持部材３を待機状態へ向けて復帰させる力を生じさせる。図４及び図５に示されているように、揺動軸３１を挟んで、軸５２の反対側には、揺動側部４２１ａ、４２１ｂの対向する位置に同大、同形状の長孔４４ａ、４４ｂがそれぞれ形成されている。長孔４４ａ、４４ｂには、連結軸３５１が挿通しており、連結軸３５１の両端には、連結部材３６ａ、３６ｂの一端が接続されている。この連結軸が揺動部材４２と揺動支持部材３２ａ、３２ｂとの連結点（作用点）となる。

揺動部材４２の外側には、端面部４２２、揺動側部４２１ａ、４２１ｂの外側に重なるように配置された、位置決め部材７が設けられている。位置決め部材７は、板材を凹形状に形成されて構成された正面部７１と、正面部７１の両端に接続された一対の側面部７２ａ、７２ｂとを有している。対向する一対の側面部７２ａ、７２ｂの間には、既述の揺動軸３１が挿通している。位置決め部材７は、揺動軸３１に対して揺動自在に支持されている。即ち、揺動支持部材３２ａ、３２ｂと、揺動部材４２と、位置決め部材７は、同一の揺動軸３１において軸支され、互いに独立して揺動できるように支持されている。

側面部７２ａ、７２ｂの対向する位置に、同大、同形状の長孔７３ａ、７３ｂが形成され、既述の長孔４４ａ、４４ｂに重なる位置に設けられている。図４乃至図６に示されているように、位置決め部としての長孔７３ａ、７３ｂの内側には、連結軸３５１が移動する方向に凹部７４が複数個形成されている。正面部７１と端面部４２２の間には、図７に示されているように、圧縮スプリング７４ａ、７４ｂが介挿されており、凹部７４を連結軸３５１へ押接させる方向に、位置決め部材７を付勢している。

このような構成によって、連結軸３５１が長孔４４ａ、４４ｂ、長孔７３ａ、７３ｂ内を移動すると、連結軸３５１が凹部７４の間の山を乗り越える度に、位置決め部材７が揺動軸３１を中心に揺動し、いずれかの凹部７４内で連結軸３５１が留まるように構成されており、長孔４４ａ、４４ｂ内で連結軸３５１が位置決めされる構成となっている。なお、揺動側部４２１ａ、４２１ｂの内側には、揺動軸３１に巻きバネ３１１が巻きつけられている。巻きバネ３１１の固定端３１１ａは、揺動側部３３１ｂの下部端辺部に固定され、巻きバネ３１１の作用端３１１ｂは、連結軸３５１に当接している。連結軸３５１は、巻きバネ３１１の作用端３１１ｂによって、揺動軸３１から離れる方向に付勢されている。巻きバネは、初期状態にアクチュエータ９を戻す復帰部材として機能する。

長孔４４ａ、４４ｂは、揺動軸３１を中心にして放射方向に沿って形成されており、連結軸３５１が長孔４４ａ、４４ｂ内を移動することによって、連結軸３５１と揺動軸３１との距離Ｌｍが変化する。
揺動部材４２の上端部には、台材４２３が架設されている。台材４２３には、移動部材挿通部４２４が形成されており、台材４２３上には、移動量調整手段である移動量アクチュエータ９が固定されている。

図１及び図８に示されているように、支持部材３は、一対の揺動支持部材３２ａ、３２ｂと、揺動支持部材３２ａ、３２ｂの基端部を繋げる梁部３２ｃと、梁部３２ｃに立設された姿勢保持支持部３３と、載置物に接触して姿勢を保持する保持接触部３４とを有しており、保持接触部３４は、姿勢保持支持部３３に固定されている。
図７に示されているように、揺動支持部材３２ａ、３２ｂには、連結部材３６ａ、３６ｂの他端が後部連結軸３５２を介して接続される。揺動支持部材３２ａ、３２ｂにおいて、揺動軸３１と後部連結軸３５２との間には、上方に突出した接続部３２１ａ、３２１ｂがそれぞれ形成され、接続部３２１ａ、３２１ｂ先端部には、それぞれ接続軸３２３ａ、３２３ｂが挿通する。揺動支持部材３２ａ、３２ｂの間には、接続部３２１ａ、３２１ｂの近傍において、梁台３２４が架設されており、梁台３２４上には流体圧出力手段としての圧力アクチュエータ８が固定されている。

図２、図３及び図８に示されているように、各接続軸３２３ａ、３２３ｂは、基台２を構成する支持フレーム２１に設けられた長孔２２ａ、２２ｂ内を挿通する。
基台２は、載置物が直接載せられる載置部材２４と、載置部材２４の下側に位置して載置部材２４を下側から支える支持フレーム２１とを有している。支持フレーム２１は、揺動支持部材３２ａ、３２ｂに平行に配置された左右一対のスライド部材２１１ａ、２１１ｂと、スライド部材２１１ａ、２１１ｂの先端側を連結する連結棹２１２と、スライド部材２１１ａ、２１１ｂの基端側を連結する当接部材２１３とを有する。スライド部材２１１ａ、２１１ｂの先端部には、下方に突出した摺接部２３ａ、２３ｂがそれぞれ形成されており、摺接部２３ａ、２３ｂは、受部材４１３の受け面４１３ｓ上に載せられている。摺接部２３ａ、２３ｂは、基台２の後方へのスライド移動に伴って、受け面４１３ｓ上を後方へ摺動する。

スライド部材２１１ａ、２１１ｂの各基端部には、上下方向に向けて長孔２２ａ、２２ｂがそれぞれ形成されている。基台２上に載置物が載せらせると、基台２は、摺接部２３ａ、２３ｂの接触点を中心に下方へ揺動し、長孔２２ａ、２２ｂが下方に沈む。同時に、当接部材２１３が、圧力アクチュエータ８のピストンロッド８２２を押し下げる。
支持部材３が後方へ傾斜した場合には、揺動支持部材３２ａ、３２ｂの傾斜によって、長孔２２ａ、２２ｂを介して後方に支持フレーム２１が引っ張られ、摺接部２３ａ、２３ｂが受け面４１３ｓ上を滑りながら、基台２が移動する。

図１に示されているように、揺動部材４２は、スプリング５５の付勢力は、揺動部材４２を、連結部材３６ａ、３６ｂを介して起立方向（待機状態の方向）へ引っ張っている。支持部材３が載置物を支えて傾斜する（作用状態）と、連結部材３６ａ、３６ｂが連結軸３５１を引っ張り、揺動部材４２を介して、スプリング５５を圧縮方向に変形させる。スプリング５５からは、反力が伝えられ、これが作用状態の支持部材３を支持する力となる。

図９は、圧力アクチュエータ８の側面断面図である。圧力アクチュエータ８は、入力された移動量を流体圧力として出力する機構であって、載置部材２４に載置された載置物の重量を、ピストンロッドの移動量として取得し、流体圧力（油圧）として出力する。
以下、圧力アクチュエータ８構成について説明する。圧力アクチュエータ８は、梁台３２４上に固定されたシリンダ８１と、シリンダ８１内に往復動自在に収納されたピストン８２と、シリンダ８１の開口を塞ぐ蓋体８３とを備えている。シリンダ８１とピストンヘッド８２１とによって画成された収容室８１１内には、圧力伝達媒体としての油が収容されている。ピストンヘッド８２１がシリンダ８１内を移動すると、収容室８１１の容積が変化し、この変化に伴って、収容室８１１内の油がシリンダ８１に形成された開口８１２から流出入する。

ピストンヘッド８２１にはピストンロッド８２２が接続され、該ピストンロッド８２２は、蓋体８３の中心から外側に突出している。ピストンロッド８２２の先端は球面になっており、当接部材２１３の下側面に当接している。
載置部材２４上に載置物が載置されると、当接部材２１３がピストンロッド８２２を押し込み、ピストンヘッド８２１が、収容室８１１の容積を縮小させる方向に移動し、油が開口８１２から押し出される構成となっている。以上説明した圧力アクチュエータ８は、１個に限定されるものではなく、２又は３以上であってもよい。複数設ける場合には、載置部材２４の平面に対して均等に配置されていることが好ましい。

開口８１２には、流路８９ａの一端が接続されている。流路８９ａの他端は、後述する逆止手段６に接続され、圧力アクチュエータ８から出力される圧力は、最終的に移動量アクチュエータ９のシリンダ室（受圧室）９１１に供給される。なお、同様に、圧力アクチュエータ８が複数ある場合、全ての圧力アクチュエータ８から出力された流体圧は、移動量アクチュエータ９のシリンダ室９１に集約される。なお、流路８９ａは、可撓性を有する樹脂性チューブで構成されており、後述する流路８９ｃ、８９ｄも同様に、可撓性を有する樹脂性チューブで構成されている。

次に、移動量アクチュエータ９の構成について説明する。図１０は、アクチュエータ９の側面断面図である。移動量移動アクチュエータ９は、シリンダ９１と、シリンダ９１内に収納されたピストン９２と、シリンダ９１の開口を塞ぐ蓋体９３とを備えている。蓋体９３は、台材４２３上に固定されており、ピストン９２のピストンロッド９２２は、蓋体９３と台材４２３の移動部材挿通部４２４を貫通して、台材４２３の下側に突出している。

ピストンヘッド９２１は、シリンダ９１内を移動し、シリンダ９１の内壁とピストンヘッド９２１とによって受圧室９１１が画成される。シリンダ室９１１には、流路８９ａ、８９ｂからの油圧が合流した流路８９ｃの一端が接続されている。受圧室９１１は、圧力アクチュエータ８から出力された油圧を受け、受圧室９１１で受けた圧力は、ピストンロッド９２２の移動量に変換される。

移動部材であるピストンロッド９２２の先端には、当接部材９２３が設けられ、連結軸３５１に当接している。このような構成において、ピストンロッド９２２が（下方に）伸びると、当接部材９２３が（下方に）移動し、同時に連結軸３５１を（下方に）移動させる。連結軸３５１は、移動するとともに、長穴４４内を移動する。載置物が載せられていない場合には、巻きバネ３１１によって、ピストンロッド９２２は押し戻されて受圧室の容積はゼロとなり、圧力アクチュエータ８側に油が押し戻されている状態に維持される。

圧力アクチュエータ８と移動量アクチュエータ９とを連結する流路中には、圧力伝達媒体である油の流通を規制する逆止手段が設けられている。この逆止手段は、圧力アクチュエータ８から移動量アクチュエータ９への流体の流れ許可し、移動量アクチュエータ９から圧力アクチュエータ８への流れを原則として規制するものである。以下、逆止手段６について、図１１、図１２に基づいて説明する。逆止手段６は、圧力伝達媒体である油の流れを一方向にのみ許容し、逆方向の流れを止める逆止弁であり、この逆止弁は、逆流規制を解除する解除装置を備えるものである。

逆止弁本体６１は、内部に弁体６３を収容する弁室６１１と、出力側シリンダ室６１２を備え、出力側シリンダ室６１２と弁室６１１は、連通路６１３で連通されており、連通路６１３には、流通路６１３ａが接続されている。流通路６１３ａには、流路８９ａの他端が接続されている。また、出力側シリンダ室６１２には、流通路６１２ａが連通され、流通路６１２ａには、流路８９ｄの一端が接続されている。弁室６１１には、流通路６１１ａが連通され、流通路６１１ａには、流路８９ｃの他端が接続されている。

弁室６１１内には、弁体６３と、円盤状のガイド部材６５が収容されている。弁体６３は、軸方向（弁体の移動方向、換言すると油の流通方向）に沿って、ガイドピン６３１、６３２が前後方向に延設され、後端のピン６３１は、ガイド部材６５の中心に形成されたガイド孔６５１内を摺動自在に挿通している。ガイド部材６５には、ガイド孔６５１の周りに複数の流通孔６５２が形成されている。
弁体６３の前端のピン６３２は、後述する出力側ピストン６４のピストンロッド６４１先端に形成された挿通穴６４２内に摺動自在に挿通している。弁体６３は、ガイド孔６５１と挿通穴６４２によって、軸線上を往復動するように案内される。

弁体６３の外周部には凸状テーパが形成され、さらに封止部材が外装されており、弁室６３と流通路６１３の接続部に形成された弁口６１１ｈに重なって、弁口６１１ｈを塞ぐ作用を有する。弁口６１１ｈは、弁体６３の凸状テーパと同じ傾斜角度の凹状テーパが形成されているので、圧力アクチュエータ８から移動量アクチュエータ９へ向かう流れに対して、弁体６３は開き、逆方向の流れに対しては、弁体６３か弁口６１１ｈに押し付けられて閉じる構成となっている。

一方、出力側シリンダ室６１２内には、出力側ピストン６４が収容され、流通路６１２ａからの流体の供給によって出力側シリンダ室６１２内の圧力が上がると、ピストン６４が弁体６３の方向に移動する構成となっている。
出力側シリンダ室６１２は、流路８９ｄを介して、解除手段６０の入力側シリンダ室６２１に連通している。

以下、図１３に基づいて、解除手段６０の構成について説明する。シリンダ本体６２内には、入力側シリンダ室６２１が設けられ、該入力側シリンダ室６２１には、入力側ピストン６２２が収納されている。入力側シリンダ室６２１には、流通路６２１ａを介して流路８９ｄの他端が接続されている。入力側ピストン６２２のピストンロッド６２３は、入力側シリンダ室６２１から突出して検出部材として作用し、ピストンロッド６２３の先端には、当接部材６２４が設けられている。当接部材６２４とシリンダ本体６２の先端と間には、圧縮されたスプリング６２５が介挿されている。スプリング６２５によって、ピストンロッド６２３が突出する方向に付勢されている。

シリンダ本体６２は、側材４１１ａの外側に固定され、ピストンロッド６２３を後方に突出させた状態で配置されている。当接部材６２４は、揺動支持部材３２ａの接続部３２１ａに形成された当接面３２２ａに当接する。
当接部材６２４は、支持部材３が傾斜していない待機状態において、当接面３２２ａに当接し、この状態で、ピストンロッド６２３は、最もシリンダ本体６２へ押し込まれた状態となっている。換言すると、待機状態では、シリンダ６２１内の容積が最も縮小した状態となっている。支持部材３が傾斜する方向に揺動すると、シリンダ本体６２から当接面３２２ａが離れる方向に移動し、スプリング６２５によってピストンロッド６２３が外側に引き出される。なお、上記流路８９ａ、８９ｃ、８９ｄによって圧力伝達手段が構成される。

以下、解除手段６０と逆止手段６との関係を説明する。スプリング６２５の作用によって、ピストンロッド６２３が引き出され、入力側シリンダ６２１内の入力側ピストン６２２が、シリンダ内の容積を増加させる方向に移動すると、流路８９ｄを介して油が吸い上げられる。この油の吸い上げによって、逆止弁本体６１の出力側シリンダ室６１２内のピストン６４は、弁体６３から離れる方向に移動する（図１１に示されている状態）。これにより、弁体６３に対するピストンロッド６４１の当接が解除されるので、弁体６３は、弁口６１１ｈを閉じる方向に移動可能となり、移動量アクチュエータ９から圧力アクチュエータ８へ向けての油の流れが止められる状態となる。

一方、揺動部材３２ｂが待機位置に戻ると、当接面３２２ａが当接部材６２４を押してピストンロッド６２３を押し込み、入力側ピストン６２２の移動によって、入力側シリンダ室６２１から油が押し出される。これにより、逆止弁本体６１の出力側シリンダ室６１２内のピストン６４は、弁体６３へ向けて移動し、最終的に弁体６３を押して、弁体６３を弁口６１１ｈから離し（図１２に示されている状態）、逆止状態を解除させる。

この構成では、圧力伝達媒体を流体としているので、入力側シリンダ室６２１の横断面積よりも出力側シリンダ室６１２の横断面積を小さくすることで、入力側ピストン６２２の移動量に対して、出力側ピストン６４の移動量を大きくさせることができ、揺動部材３２ｂの待機位置への復帰を入力側ピストン６２２のピストンロッド６２３の移動により検出すると、確実に弁体６３を移動させられ、逆止状態を解除させることができる。
この他、解除手段６０で、支持部材３の復帰を移動量として検出し、その検出結果を弁体６３の解除方向の移動量として出力する構成としては、上記のような流体を用いる場合の他、ワイヤーやリンク機構を用いることもできる。

次に、本発明の姿勢保持装置１の作用について説明する。

載置物がなにも載置されていない状態では、図１及び図３に示されているように、アクチュエータ８、９は、待機状態であり、図９、図８のように、圧力アクチュエータ８側に油は充填され、移動量アクチュエータ９のピストンロッドは最も後退した位置となっている。載置部材２４に載置物が載せられ重量が加わると、図１４に示されているように、基台２が沈み、圧力アクチュエータ８のビストンロッド８２２が押し下げられる。
これにより、移動量アクチュエータ９のピストンロッド９２２が突出し、連結軸３５１が押し下げられる。これによって、連結軸３５１と揺動軸３１との距離が変動して短くなる。

揺動部材４２に対してスプリング５５の付勢力は、図４中では左回転方向に作用（支持部材３を待機状態に復帰させる方向）している。この復帰力の揺動支持部材３２に対する作用点は、連結軸３５１となる。この連結軸３５１の位置が、揺動軸３１に対して接近する方向に移動するので、揺動支持部材３２ａ、３２ｂを復帰させる力が、待機状態よりも強く働くこととなる。
この連結軸３５１と揺動軸３１との距離Ｌｍが短くなる程、復帰させる力は強く働く。ところで、載置物の重量が重い程、移動量アクチュエータ９のピストンロッド９２２の突出量が多くなるので、距離Ｌｍは短くなる。このため、重量が重い程、支持部材３に対する復帰力は強くなる。即ち、ピストンロッド９２２が最も長く（距離Ｌ）突出した場合、最も強い復帰力が発生する。

即ち、図１５に示されているように、支持部材３が傾斜して作用状態となると、スプリング５５の復元力によって支持部材３が載置物の姿勢を支える力が、重量が増すほど強くなることとなる。
また、作用状態では、解除手段６０は、ピストンロッド６２３が突出した状態となっており、逆止手段が作用している状態となっている。載置物を除いて、支持部材３が待機状態に復帰すると、ピストンロッド６２３が押し戻され、逆止手段の逆流規制が解除されるので、巻きバネ３１１の復元力によって、移動量アクチュエータ９から圧力アクチュエータ８へ油が逆流し、初期状態に復帰する。

なお、本発明の姿勢保持装置は、作用点（連結軸３５１）を移動量アクチュエータ９で移動させる方向は、付勢部材であるスプリング５５の作用方向（揺動部材４２を揺動させる方向）に対して、略直角方向となるので、スプリング５５の付勢力が移動アクチュエータ９のピストンロッド９２２を押し戻す方向に作用することが少ない。このため、載置物の重量を検出した結果調整された作用点の位置が、スプリング５５の付勢力によって押し戻され、重量に応じて反力を調整するという効果が十分に発揮できない、といった不都合が抑制される。

以上の通り、反力伝達部材としての揺動部材４２は、スプリング５５からの反力を、支持部材３の揺動支持部材３２ａ、３２ｂに伝達する。この際、支持部材３との連結点である連結軸３５１を移動させることにより、揺動軸３１と連結軸３５１間の距離を変更させて、支持部材３に伝達される反力を調整する。この反力調整は、連結軸３５１と揺動軸３１との距離でなく、スプリング５５の接続点である軸５２と揺動軸３１との距離を調整することによっても実現できる。

以上説明した構成例では、揺動支持部材３２ａ、３２ｂの揺動中心と、揺動部材４２の揺動中心は、同一であるが、これらの揺動中心は同心でなくとも良い。さらに、付勢部材として圧縮スプリング５５が設けられているが、他の構成例として、揺動軸３１に巻きかけられた巻きバネを用いてもよい。この巻きバネは、支持部材３を待機状態に復帰させる方向の回転付勢力を、揺動部材に付与する。このような巻きバネは、例えば、固定端が基体４１側に固定され、作用端が揺動部材４２側に固定される構成とする。

作用点を移動させる構成としては、長孔４４ａ、４４ｂ内を連結軸３５１が移動する構成の他、スプリング受５１の軸５２の接続位置に長孔を形成し、この長孔内を軸５２が移動する構成としてもよい。接続点としての軸５２の移動は、既述の構成例に記載されたピストンロッド９２２よりも長く構成されたピストンロッド９２２によって、或いは、ピストンロッド９２２と軸５２との間に介挿部材を配置して行われる。この場合、長孔は、長孔４４ａ、４４ｂと同様に、揺動軸３１に対して放射方向に沿った方向とする。このような構成によって、スプリング５５から受ける付勢力によって揺動部材４２に作用する回転力を調整できるので、同様の効果を得ることができる。
本明細書の下記の構成を開示する。
［１］載置物が載置される基台と、
前記基台の側方に位置し、載置物を支えていない待機状態と、載置物を支えて傾斜した作用状態との間で、前記基台に対して揺動自在に軸支された支持部材と、
前記支持部材が傾斜した場合に、元の待機状態へ復帰させる復帰力を有する揺動支持手段とを備える姿勢保持装置であって、
前記揺動支持手段は、
前記支持部材に対して互いに独立して揺動自在に軸支され、前記支持部材と連動して揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に対して、前記支持部材が待機状態へ復帰する方向に付勢力を付与する付勢部材と、
前記基台の下側に配置され、前記基台に載置された載置物の重量に応じた流体圧力を出力する流体圧出力手段と、
前記付勢部材の付勢力を、前記揺動部材を介して最終的に前記支持部材へ伝達するための作用点を、前記揺動部材の軸支点からの距離が変化するように、前記流体圧出力手段から出力された流体圧力に応じて移動させる移動量調整手段とを有し、
更に、前記揺動部材と前記支持部材とを連結し、前記支持部材と前記揺動部材とを連動させる連結部材を有し、
前記作用点は、前記連結部材と揺動部材との連結軸であることを特徴とする姿勢保持装置。
この姿勢保持装置は、連結部材によって支持部材の揺動に連動して揺動部材が揺動する。連結部材と揺動部材の連結軸が作用点となるので、連結軸を移動させることによって、付勢部材から支持部材に付与される付勢力の作用点を移動させることができる。
［２］前記移動量調整手段は、前記連結部材と前記揺動部材との連結軸と、前記揺動部材の支持軸との距離を、進退移動することによって変更させる移動部材と、
前記流体圧出力手段から出力された流体圧力に応じて移動部材の移動量を調整するアクチュエータとを有することを特徴とする上記［１］に記載の姿勢保持装置。
この姿勢保持装置は、アクチュエータが流体圧力を移動量に変換し、移動部材を移動させる。この移動部材の移動によって作用点を確実に移動させることができる。
［３］前記揺動部材は、前記連結軸が挿通する長孔を有し、前記連結軸は前記長孔に沿って移動可能であって、前記長孔は、前記支持軸から放射する方向に沿って形成されている上記［２］に記載の姿勢保持装置。
この姿勢保持装置は、長孔に沿って連結軸を移動させることができるので、連結軸の移動を確実に案内することができる。また、長孔は支持軸に対して放射する方向に沿って形成されているので、付勢力の作用点と軸支点との距離を、復帰力を変化させる方向に調整できる。
［４］前記揺動部材に重ねて設けられ、前記長孔の位置に対応する位置に位置決め部が形成された位置決め部材と、
位置決め部に前記連結軸の移動方向に沿って複数設けられ、前記連結軸が係合する凹部と、
前記凹部が連結軸に押接されるように位置決め部材を付勢する押圧付勢部材とを有している上記［３］に記載の姿勢保持装置。
この姿勢保持装置は、長孔に重ねて配置された位置決め部によって、長孔内での連結軸の位置決めが可能となり、支持部材の揺動移動中に連結軸が移動して、支持部材に作用する復帰力が変動することが抑制される。

１載置物の姿勢保持装置
２基台
２２基体
２２５ａ、２２５ｂ長穴
３支持部材
３１揺動軸
３２揺動支持部材
３６ａ、３６ｂ連結部材
３５１連結軸
４揺動支持手段
４２揺動部材
４４ａ、４４ｂ長孔
５５スプリング
７位置決め部材
６逆止手段
６０解除手段
８圧力アクチュエータ
９移動量アクチュエータ

Claims

載置物が載置される基台と、
前記基台の側方に位置し、載置物を支えていない待機状態と、載置物を支えて傾斜した作用状態との間で、前記基台に対して揺動自在に軸支された支持部材と、
前記支持部材が傾斜した場合に、元の待機状態へ復帰させる復帰力を有する揺動支持手段とを備える姿勢保持装置であって、
前記揺動支持手段は、
前記支持部材に対して互いに独立して揺動自在に軸支され、前記支持部材と連動して揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に対して、前記支持部材が待機状態へ復帰する方向に付勢力を付与する付勢部材と、
前記基台の下側に配置され、前記基台に載置された載置物の重量に応じた流体圧力を出力する流体圧出力手段と、
前記付勢部材の付勢力を、前記揺動部材を介して最終的に前記支持部材へ伝達するための作用点を、前記揺動部材の軸支点からの距離が変化するように、前記流体圧出力手段から出力された流体圧力に応じて移動させる移動量調整手段とを有することを特徴とする姿勢保持装置。
流体圧を前記流体圧出力手段から前記移動量調整手段に伝達する圧力伝達手段と、
前記圧力伝達手段に設けられ、圧力伝達媒体による圧力伝達方向を前記流体圧出力手段から前記移動量調整手段への伝達を可能とし、前記移動量調整手段から前記流体圧出力手段への伝達を不可とする逆止手段を有する請求項１に記載の姿勢保持装置。
前記支持部材が待機状態に復帰した場合に、前記逆止手段による圧力伝達方向の規制を解除する解除手段を有する請求項２に記載の姿勢保持装置。