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技術 着用可能な製造補助デバイス

出願人 エアバスオペレーションズゲーエムベーハー
発明者 インゴクローネローベルトアレクサンダーゲーリッヒ
出願日 2016年9月14日 (3年9ヶ月経過) 出願番号 2016-179482
公開日 2017年3月23日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-056551
状態 特許登録済
技術分野 飛行船・気球・飛行機 作業場用の仕事台、支持台、貯蔵手段
主要キーワード 案内デバイス 繊維複合材料製 復元要素 装着デバイス クランプ接続 調節紐 アームセクション リンテル
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この項目の情報は公開日時点(2017年3月23日)のものです。
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図面 (10)

課題

単純かつ細長い構造を有するとともに、頭上及び狭い空間内での作業において実用的な、着用可能な製造補助デバイスを提供すること。

解決手段

製造ツール(3)を支持するための着用可能な製造補助デバイス(1)は、着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に本体ユニット(7)を固定するための固定手段(11)を含む本体ユニット(7)と、本体ユニット(7)に取り付けられた取付側端部(19)と取付側端部(19)の反対側のツール側端部(21)とを有するアーム部材(9)とを含み、ツール側端部(21)に、アーム部材(9)に製造ツール(3)を装着するための装着デバイス(23)が設けられる。製造補助デバイス(1)においては、本体ユニット(7)が着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に固定されると、アーム部材(9)が、本体ユニット(7)の取付側端部(19)から技術者(5)の肩(17)を越え頭部(27)の側方を過ぎて延びる。

概要

背景

製造補助デバイスは、本体ユニット及びアーム部材を含む。本体ユニットは、通常の所期着用位置において技術者の背中に本体ユニットを固定するための固定手段を含む。アーム部材は長尺状の形態、及び好ましくは、円形楕円形又は多角形の断面を有し、その長さに沿って好ましくは一定の半径を有する。しかしながら、異なる直径を持つ種々の断面が提供されるように、直径は、アーム部材の長さに沿って、連続的に又は段階的に変化してもよい。アーム部材は、本体ユニットに取り付けられた取付側端部と、取付側端部の反対側のツール側端部と、を有する。ツール側端部において、アーム部材は、アーム部材に対して製造ツールを装着するための装着デバイスを含む。

種々の技術的デバイスの製造時に重い製造ツールを支持するための同様の製造補助デバイスは当技術分野において知られている。例えば、特にツールがかなりの重量を持ち、技術者が長時間にわたってツールを把持しなければならない場合に、技術者がツールを把持するのを支持するために、ドリルなどの製造ツールを把持するためのアーム部材を含む第3のアームデバイス又はゼロジー(zero−g)アームデバイスが知られている。アーム部材は、単独で製造される技術的デバイス又は別個支持スタンドのいずれかに装着することができる。

あるいは、アーム部材はまた、技術者がアーム部材を持ち運ぶことができ、製造される技術的デバイスに沿う技術者の位置に関して融通がきくように、技術者の体に固定された本体ユニットに装着されることもある。技術者の体に固定されたこうした第3のアームデバイス又はゼロジーアームデバイスは、多くの場合、外骨格と組み合わせられ、製造ツール及び第3のアームデバイス又はゼロジーアームデバイスの荷重下で技術者が自身の体を動かすのを更に支持する。

しかしながら、航空機又は宇宙機などのいくつかの特定の技術的デバイスの製造では、をついた状態や前屈みの姿勢で作業しなければならない多くの頭上作業及び狭い空間での作業を技術者が実施しなければならず、既知の製造補助デバイスはあまり実用的ではない。その理由は、既知の製造補助デバイスでは技術者の胴部周りにかなりの量の装備を固定することを必要とし、アームは技術者の又はに装着され、そこから技術者の体の前方上方延出するが、これは嵩張るとともに、特に構造部品の破損を引き起こさないように製造ツール又は製造補助デバイスと航空機又は宇宙機の構造部品との間の衝突を避けなければならない場合、頭上作業及び狭い空間内での作業に不利となるためである。

概要

単純かつ細長い構造を有するとともに、頭上及び狭い空間内での作業において実用的な、着用可能な製造補助デバイスを提供すること。製造ツール(3)を支持するための着用可能な製造補助デバイス(1)は、着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に本体ユニット(7)を固定するための固定手段(11)を含む本体ユニット(7)と、本体ユニット(7)に取り付けられた取付側端部(19)と取付側端部(19)の反対側のツール側端部(21)とを有するアーム部材(9)とを含み、ツール側端部(21)に、アーム部材(9)に製造ツール(3)を装着するための装着デバイス(23)が設けられる。製造補助デバイス(1)においては、本体ユニット(7)が着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に固定されると、アーム部材(9)が、本体ユニット(7)の取付側端部(19)から技術者(5)の肩(17)を越え頭部(27)の側方を過ぎて延びる。

目的

本発明の目的は、できる限り単純かつ細長い構造を有するとともに、特に頭上及び狭い空間内での作業において実用的な、着用可能な製造補助デバイスを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

製造ツール(3)を支持するための着用可能な製造補助デバイス(1)であって、本体ユニット(7)であって、着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に前記本体ユニット(7)を固定するための固定手段(11)を含む本体ユニット(7)と、前記本体ユニット(7)に取り付けられた取付側端部(19)と、前記取付側端部(19)の反対側のツール側端部(21)と、を有するアーム部材(9)であって、前記ツール側端部(21)において、前記アーム部材(9)に前記製造ツール(3)を装着するための装着デバイス(23)が設けられている、アーム部材(9)と、を含む、製造補助デバイス(1)において、前記本体ユニット(7)が前記着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に固定されると、前記アーム部材(9)が、前記本体ユニット(7)に取り付けられた前記取付側端部(19)から技術者(5)の肩(17)を越え、頭部(27)の側方を過ぎて延びることを特徴とする、製造補助デバイス。

請求項2

前記アーム部材(9)が変形していない中立位置(25)から半径10〜50cm、好ましくは20〜40cm、最も好ましくは約30cmの範囲内を前記ツール側端部(21)が動くことができるように、前記アーム部材(9)自身が曲がるような可撓性を有する、請求項1に記載の製造補助デバイス。

請求項3

前記アーム部材(9)の材料がアルミニウムよりも軟質であり、好ましくは、CFRP及びGFRP構造体の母材として典型的に用いられる高分子樹脂よりも軟質であり、最も好ましくは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材料よりも軟質である、請求項1又は2に記載の製造補助デバイス。

請求項4

前記アーム部材(9)が一体形成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項5

前記アーム部材(9)がその長さに沿って均一な剛性を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項6

前記アーム部材(9)が単一材料で形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項7

前記アーム部材(9)が複数の構成要素(37)で形成され、前記構成要素(37)が異なる材料で形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項8

前記構成要素(37)が着脱可能に連結されている、請求項7に記載の製造補助デバイス。

請求項9

前記アーム部材(9)の材料が、ポリエチレン発泡体などの発泡体、CFRP、GFRP又はなどの木から選択される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項10

前記アーム部材(9)が第1のアーム部材(9a)であり、前記アーム部材(9)の取付側端部(19)が第1の取付側端部(19a)であり、前記アーム部材(9)のツール側端部(21)が第1のツール側端部(21a)であり、前記アーム部材(9)の装着デバイス(23)が第1の装着デバイス(23a)であり、当該製造補助デバイス(1)が、前記本体ユニット(7)に取り付けられた第2の取付側端部(19b)と、前記第2の取付側端部(19b)の反対側の第2のツール側端部(21b)と、を有する第2のアーム部材(9b)を含み、前記第2のツール側端部(21b)において、前記第2のアーム部材(9b)に対して製造ツール(3)を装着するための第2の装着デバイス(23b)が設けられており、前記本体ユニット(7)が前記着用位置(15)において技術者(5)の背中(13)に固定されると、前記第2のアーム部材(9b)が、前記本体ユニット(7)にある前記第2の取付側端部(19b)から技術者(5)の肩(17)を越え、頭部(27)の側方を過ぎて延び、前記第2のアーム部材(9b)が越えて延びる前記肩(17)が、前記第1のアーム部材(9a)が越えて延びる前記肩(17)の反対側にある、請求項1〜9のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項11

前記本体ユニット(7)にある第1の連結部(41)と、前記アーム部材(9)にある第2の紐連結部(43)とに連結された調節紐(39)が設けられており、前記第1の紐連結部(41)と前記第2の紐連結部(43)との間において測定される前記調節紐(39)の長さ(45)が調節可能である、請求項2又は請求項2に従属する場合の請求項3〜10のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項12

前記本体ユニット(7)がバックパックとして形成され、前記固定手段(11)が、技術者(5)の肩(17)の周り、又はの周り、又は脚の周り、あるいはこれらの周りに巻かれるように構成されたベルトとして形成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項13

前記アーム部材(9)が前記本体ユニット(7)に着脱可能に取り付けられている、請求項1〜12のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項14

前記アーム部材(9)が、その上面(51)に沿って案内されるロープ(49)によって支持されており、前記ロープ(49)の第1端部(53)が前記ツール側端部(21)近傍で前記アーム部材(9)に連結され、前記ロープ(49)の第2端部(55)が前記本体ユニット(7)に設けられた復元要素(57)に連結されている、請求項1〜13のいずれか一項に記載の製造補助デバイス。

請求項15

前記アーム部材(9)が、ヒンジ(67)により互いに連結された複数のアームセクション(65)を含み、少なくとも1つの案内デバイス(69)を介して各ロープ(49)が各アームセクション(65)に連結されるように、複数のロープ(49)が、前記取付側端部(19)から前記ツール側端部(21)まで前記アーム部材(9)に沿って案内され、前記アーム部材(9)の断面(71)において見た場合、前記複数のロープ(49)が、前記アーム部材(9)の周囲に沿って互いに離間している、請求項14に記載の製造補助デバイス。

技術分野

0001

本発明は、製造ツールを支持するための、特に、航空機又は宇宙機の製造中に技術者が製造ツールを把持するのを支持するための着用可能な製造補助デバイスに関する。

背景技術

0002

製造補助デバイスは、本体ユニット及びアーム部材を含む。本体ユニットは、通常の所期着用位置において技術者の背中に本体ユニットを固定するための固定手段を含む。アーム部材は長尺状の形態、及び好ましくは、円形楕円形又は多角形の断面を有し、その長さに沿って好ましくは一定の半径を有する。しかしながら、異なる直径を持つ種々の断面が提供されるように、直径は、アーム部材の長さに沿って、連続的に又は段階的に変化してもよい。アーム部材は、本体ユニットに取り付けられた取付側端部と、取付側端部の反対側のツール側端部と、を有する。ツール側端部において、アーム部材は、アーム部材に対して製造ツールを装着するための装着デバイスを含む。

0003

種々の技術的デバイスの製造時に重い製造ツールを支持するための同様の製造補助デバイスは当技術分野において知られている。例えば、特にツールがかなりの重量を持ち、技術者が長時間にわたってツールを把持しなければならない場合に、技術者がツールを把持するのを支持するために、ドリルなどの製造ツールを把持するためのアーム部材を含む第3のアームデバイス又はゼロジー(zero−g)アームデバイスが知られている。アーム部材は、単独で製造される技術的デバイス又は別個支持スタンドのいずれかに装着することができる。

0004

あるいは、アーム部材はまた、技術者がアーム部材を持ち運ぶことができ、製造される技術的デバイスに沿う技術者の位置に関して融通がきくように、技術者の体に固定された本体ユニットに装着されることもある。技術者の体に固定されたこうした第3のアームデバイス又はゼロジーアームデバイスは、多くの場合、外骨格と組み合わせられ、製造ツール及び第3のアームデバイス又はゼロジーアームデバイスの荷重下で技術者が自身の体を動かすのを更に支持する。

0005

しかしながら、航空機又は宇宙機などのいくつかの特定の技術的デバイスの製造では、をついた状態や前屈みの姿勢で作業しなければならない多くの頭上作業及び狭い空間での作業を技術者が実施しなければならず、既知の製造補助デバイスはあまり実用的ではない。その理由は、既知の製造補助デバイスでは技術者の胴部周りにかなりの量の装備を固定することを必要とし、アームは技術者の又はに装着され、そこから技術者の体の前方上方延出するが、これは嵩張るとともに、特に構造部品の破損を引き起こさないように製造ツール又は製造補助デバイスと航空機又は宇宙機の構造部品との間の衝突を避けなければならない場合、頭上作業及び狭い空間内での作業に不利となるためである。

先行技術

0006

国際公開第97/14540号
米国特許第4206983号明細書
米国特許出願公開第2010/006611号明細書
米国特許第3900140号明細書

発明が解決しようとする課題

0007

したがって、本発明の目的は、できる限り単純かつ細長い構造を有するとともに、特に頭上及び狭い空間内での作業において実用的な、着用可能な製造補助デバイスを提供することである。

課題を解決するための手段

0008

この目的は、本体ユニットが着用位置において技術者の背中に固定され、アーム部材が、好ましくは、変形していない緩んだ状態にある中立位置にある場合、技術者が頭部を回したり傾けたりせずとも、すなわち真っ直ぐに前を見たときにツール側端部が好ましくは技術者の視界内にあり、技術者の腕のうちの少なくとも一方の半径の範囲内にあるように、アーム部材は、本体ユニットにある取付側端部から技術者の肩を越え頭部の側方を過ぎて延びるという点において達成される。

0009

換言すると、本体ユニットは、本体ユニットが着用位置において技術者の背中に固定されると、上、すなわち、技術者の体の頭上垂直方向を向く上端部を有し、アーム部材はこの上端部を越えて延びるか、この上端部において、アーム部材が技術者の右肩又は左肩を越えて進むことができるように好ましくは中心から外れた位置にて本体ユニットに取り付けられている。

0010

このようにして、製造ツールは、技術者の背中にて固定された本体ユニットと、技術者の背中からその肩を越え、技術者が製造ツールを把持する技術者の視界内の位置まで延びるアーム部材と、により支持され得る。製造補助デバイスの嵩張る部品が技術者の胴部の前方に又は技術者の側方に沿って延在しないため、技術者は製造補助デバイスによって妨げられることなく容易に前屈みになったり膝をついて作業したりすることができる。更に、技術者の頭部の前方の位置又は更には技術者の頭部よりも高い位置にアーム部材が製造ツールをすでに保持していることから、製造ツールを用いた頭上作業の実施が簡略化される。更に、アーム部材の位置及び進行方向(course)に、製造ツールを機能させるための、ツール側端部と取付側端部との間の別個のヒンジも必要ないことから、製造補助デバイスの極めて単純な構造が可能となる。

0011

好適な実施形態によれば、本体ユニットが動いていない状態で、アーム部材が変形していない又は緩んでいる中立位置から半径10〜50cm、好ましくは20〜40cm、最も好ましくは約30cmの範囲内をツール側端部が動くことができるように、アーム部材は、自身が弾性的に曲がることができる可撓性を有する。特に、アーム部材は、本体ユニットの上端部からツール側端部までを測定した長さ50〜100cm、好ましくは65〜85cm、最も好ましくは約75cm、直径1〜10cm、好ましくは2〜5cm、最も好ましくは約3cm、及びヤング率5kN/mm2未満、好ましくは1kN/mm2未満、更に好ましくは0.5kN/mm2未満、更に好ましくは0.1kN/mm2未満、最も好ましくは0.05kN/mm2未満の材料を有する。このようにして、アーム部材のツール側端部において装着デバイスに装着された製造ツールは、製造時、アーム部材の弾性に抗して、必要とされる半径の範囲内を動くことができる。同時に、技術者が製造ツールから手を離す可能性があり、製造ツールの重量下でアーム部材が曲がっている場合であっても、製造ツールが依然としてアーム部材によって技術者の視界の領域内に保持されるほどアーム部材の剛性は十分に高い。

0012

別の好適な実施形態によれば、アーム部材の材料は、アルミニウム、特に、航空機構造に用いられる7075アルミニウム合金などの典型的なアルミニウム合金よりも軟質、すなわち、低い硬度を有する。好ましくは、アーム部材の材料は、高分子樹脂などの、CFRP(carbon fiber reinforced plastics:炭素繊維強化プラスチック)及びGFRP(glass fiber reinforced plastics:ガラス繊維強化プラスチック構造体の一般的な母材よりも軟質である。更に好ましくは、アーム部材の材料は、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材料などの、胴体におけるケーブル及びパイプの取り付けに用いられる一般的なプラスチック材料よりも軟質である。最も好ましくは、アーム部材の材料は、ケーブルの絶縁体に用いられる典型的なプラスチック材料よりも軟質である。特に、アーム部材の材料のショア硬度は、70〜90、好ましくは75〜85、最も好ましくは81である。このようにして、例えば航空機又は宇宙機内のアルミニウム若しくは繊維複合材料製の構造部品にアーム部材が偶発的に接触した場合、アーム部材はこれら構造部品のいずれも損傷し得ない。

0013

別の好適な実施形態においては、アーム部材は一体形成される。これは、アーム部材が一体的に形成され、例えば、ヒンジにより互いに連結され得る複数の別個の部分を含まないという意味である。一体形態によって、アーム部材は非常に単純な構造を有し、高価である必要はなく、アーム部材の弾性は材料自体によって与えられる。

0014

更に別の好適な実施形態によれば、アーム部材はその長手方向に均一な剛性、及び好ましくは一定の直径を有する。このようにして、アーム部材の非常に単純な構造が得られ、荷重下で、取付側端部からツール側端部までのアーム部材の長さに沿ってアーム部材の所定の均一なたわみが提供され得る。

0015

更により好適な実施形態においては、アーム部材は単一材料で形成される。本発明の意味の範囲内における単一材料は、複合材料、特に、繊維複合材料も含む。このようにして、アーム部材のできる限り単純な構造がもらたされるとともに、弾性など信頼性の高い均一な材料特性がもたらされる。

0016

別の好適な実施形態においては、アーム部材は複数の構成要素から形成され、構成要素は異なる材料で形成される。このようにして、特定の要件にアーム部材の弾性を適応させることができる。

0017

特に、構成要素は着脱可能に連結されることが好ましい。このようにして、必要とされる剛性を備える構成要素のそれぞれの組み合わせにより、変化する要件にアーム部材の弾性を適応させることができるアーム部材のモジュラー構造が提供される。

0018

更に好適な実施形態によれば、アーム部材の材料は、発泡体、特に、D−31737リンテルン/ドイツ所在ポリフォームクンストストフテニーク社(Polyform Kunststofftechnik GmbH&Co.KG)のPEPF663などのポリエチレン発泡体、CFRP、GFRP、又はなどの木から選択される。これらの材料は、必要とされる弾性特性を提供することができる。更に、発泡体材料は柔らかい表面を持つため、製造される航空機又は宇宙機に対するいかなる損傷も生じ得ない。製造補助デバイスの非常に単純な構造が得られるように、本体ユニットはアーム部材と同じ材料で形成されることが好ましい。

0019

更に別の好適な実施形態においては、アーム部材は第1のアーム部材であり、その取付側端部が第1の取付側端部であり、そのツール側端部が第1のツール側端部であり、その装着デバイスが第1の装着デバイスである。製造補助デバイスは、第2のアーム部材を含み、第2のアーム部材は、好ましくは、第1のアーム部材に類似するように構成され、本体ユニットに取り付けられた第2の取付側端部と、第2の取付側端部の反対側の第2のツール側端部と、を有する。第2のツール側端部には、第2のアーム部材に製造ツールを装着するための第2の装着デバイスが設けられる。本体ユニットが着用位置において技術者の背中に固定されると、第2のアーム部材は、本体ユニットの第2の取付側端部から技術者の肩を越え頭部の側方を過ぎて延びる。このため、ツール側端部は、技術者が頭部を回したり傾けたりせずとも技術者の視界内にある。第2のアーム部材が越えて延びる技術者の肩は、第1のアーム部材が越えて延びる肩の反対側にある。第1及び第2の装着デバイスは両方とも同じ製造ツールに連結しても2つの別個の製造ツールに連結してもよい。このようにして、1つの重い製造ツールが2つのアーム部材によって支持され得るか、2つの別個の製造ツールが技術者の頭部の前方に同時に支持され得る(これは2つの異なる製造ツールを交互に使用しなければならない場合に有利となり得る)かのいずれかとなる。

0020

更に好適な実施形態によれば、好ましくは、本体ユニットに設けられた第1の連結部と、アーム部材に設けられた第2の紐連結部とに連結された調節紐が提供されることで、調節紐が本体ユニット及びアーム部材とともに三角形を形成する。第1の紐連結部と第2の紐連結部との間において測定される調節紐の長さは調節可能である。このため、本体ユニットに対するアーム部材の角度位置は可撓性アーム部材の復元力に抗して調節可能である。調節紐は、可撓性材料、特に、プラスチックを含む曲がる材料で作製されることが好ましい。例えば、第1及び/若しくは第2の紐連結部にあるラチェット機構によって、又は調節紐が二重にされる、すなわち、双方向に渡される場合は調節紐の2つの端部間にあるラチェット機構によって、第1の紐連結部と第2の紐連結部との間における調節紐の長さは調節可能である。本体ユニットに対するアーム部材の角度位置を調節紐により調節することによって、技術者の手がツールから離れている状態であっても特定の技術者のニーズに製造ツールの位置を適応させることができる。

0021

更に好適な実施形態においては、本体ユニットはバックパックとして形成され、固定手段は、技術者の腕及び肩並びに/又は腰並びに/又は脚の周りに巻かれるように構成されたベルトとして形成される。この点に関して、着用位置は、通常の所期の位置においてベルトが技術者の肩、腰又は脚の周りを進むと本体ユニットの上端部が上を向くように画定される。技術者の背中に本体ユニットを固定するために、ベルトの代わりとして、本体ユニットをジャケットに組み込んでもよい。このため、ジャケットは固定手段を形成する。こうしたベルト又はジャケットによって、本体ユニットは、固定された、信頼性の高い着用位置において、技術者の背中に固定することができる。

0022

更に別の好適な実施形態においては、アーム部材は本体ユニットに着脱可能に取り付けられる。このようにして、異なる状況の実際の要件に応じて、本体ユニットに異なる幾何学的形状及び剛性を有する複数のアーム部材を取り付けることができる製造補助デバイスのモジュラー構成が得られる。例えば、取付側端部及び本体ユニット内の位置合わせされた孔内にネジが延びるネジ接続によって、本体ユニットのクランプジョーの間に取付側端部が固定されるクランプ接続によって、又は取付側端部のスナップラッチが本体ユニットの各凹部に係合するスナップ接続によって、アーム部材の取付側端部を本体ユニットに取り付けることができる。

0023

更により好適な実施形態によれば、アーム部材はロープによって支持される。ロープは、アーム部材の長さ方向にアーム部材に沿って動くためにアーム部材の上面に沿って案内される。ロープの第1端部はツール側端部近傍でアーム部材に連結され、すなわち、固定的に装着され、ロープの第2端部は、本体ユニットに設けられた復元要素に連結される。復元要素は、ツール側端部にてアーム部材に装着された製造ツールの重量に抗してアーム部材を持ち上げる又は直立させるためのものである。復元要素は、例えば、弾性要素及び/又はチェーンブロック機構及び/又はカウンターウェイト及び/又はアクチュエータを含み得る。このようにして、特に、重い製造ツールの場合、特定の範囲を超えて曲がらないように、アーム部材の弾性はロープによって支持される。

0024

特に、アーム部材は、アーム部材の長さ方向においてヒンジにより互いに連結された複数のアームセクションを含むことが好ましい。これらヒンジはまた、アームセクションに比べより可撓性であるように、より低い剛性又はより小さな直径を持つ部分(section)によって形成してもよい。複数のロープ、好ましくは少なくとも3本のロープは、アーム部材の長さ方向にアーム部材に沿って動くように、取付側端部からツール側端部までアーム部材に沿って案内されることで、例えば、突起として形成され得る少なくとも1つの案内デバイスを介して各ロープが各アームセクションに連結される。アーム部材の長さ方向に垂直なアーム部材の断面において見た場合、ロープはアーム部材の周囲に沿って、好ましくは等距離又は反復距離(repeating distance)だけ互いに離間している。このようにして、異なるロープの特定の方向における動きによって、異なるアームセクションを互いに動かす、すなわち、曲げることができることで、ツール側端部に装着された製造ツールの位置を調節するためにアーム部材の方向及び形状を調節することができる。ロープのいくつか又はすべては本体ユニットに設けられた能動アクチュエータによって動かすことができる一方で、その他のロープは弾性要素、チェーンブロック機構又はカウンターウェイトに受動的に連結され得る。

0025

以下、本発明のいくつかの実施形態を図面によってより詳細に記載する。図面は以下を示す。

図面の簡単な説明

0026

技術者によって着用されている、本発明による製造補助デバイスの第1の実施形態を示す正面図。
図1に示す実施形態の側面図。
航空機胴体の製造時、製造ツールとともに使用される、図1に示す実施形態の側面図。
アーム部材が、異なる材料から作製された複数の構成要素で形成されている、本発明による製造補助デバイスの第2の実施形態を示す側面図。
2つのアーム部材を含む、本発明による製造補助デバイスの第3の実施形態を示す正面図。
調節紐を含む、本発明による製造補助デバイスの第4の実施形態を示す側面図。
アーム部材がロープによって支持される、本発明による製造補助デバイスの第5の実施形態を示す側面図。
図7に示す実施形態の正面図。
(A)アーム部材が、複数のロープによって制御される複数のアームセクションを含む、本発明による製造補助デバイスの第6の実施形態を示す正面図、(B)(A)に示す実施形態のアーム部材の詳細図。

実施例

0027

図1及び図2において、技術者5によって着用されている、航空機又は宇宙機の製造中に製造ツール3を支持するための着用可能な製造補助デバイス1の第1の実施形態を示す。

0028

製造補助デバイス1は、本体ユニット7及びアーム部材9を含む。本体ユニット7は、図1及び図2に示される着用位置15において技術者5の背中13に本体ユニット7を固定するための固定手段11を含む。本実施形態においては、本体ユニット7はバックパックとして形成され、固定手段11は、技術者5の肩17の周りに巻かれるように構成されたベルトとして形成される。長尺状のアーム部材9は、本体ユニット7に取り付けられた取付側端部19と、取付側端部19の反対側のツール側端部21と、を有する。図3に示すように、アーム部材9に製造ツール3を装着するための装着デバイス23がツール側端部21に設けられる。本体ユニット7が着用位置15において技術者5の背中13に固定され、アーム部材9が、それが変形していない緩んだ状態にある中立位置25にある場合、ツール側端部21が、頭部27を回したり傾けたりせずとも真っ直ぐに前を見たときに技術者5の視界内にあり、また、アーム部材9のツール側端部21にある装着デバイス23に装着された製造ツール3(図2及び図3を参照のこと)を技術者5が把持することができるように技術者5の腕29のうちの少なくとも1つの半径の範囲内にあるように、アーム部材9は、本体ユニット7にある取付側端部19から技術者5の肩17を越え頭部27の側方を過ぎて延びる。図1及び図2に示されるように、本体ユニット7は、本体ユニット7が着用位置15において技術者5の背中13に固定されると上を向く上端部31を有し、アーム部材9はこの上端部31を越えて延び、この場合では、この上端部31にて本体ユニット7に取り付けられている。

0029

図3に示されるように、膝をついた状態や前屈みの姿勢で作業しなければならない航空機胴体33の貨物収納室等の狭い空間内であっても、頭上作業を行う場合であっても、本体ユニット7が技術者の背中13の着用位置15にあるとき、アーム部材9が技術者の肩17を越え頭部27の側方を過ぎて延びている状態で、技術者5は製造補助デバイス1を便利に使用することができる。製造ツール3は、アーム部材9によって技術者の頭部27の前方又は技術者の頭部27のわずかに上方において技術者の視界内にしっかりと保持され、そして、技術者を妨げたり、製造する航空機の破損の原因となり得る製造補助デバイス1のいずれの部分も、技術者5の胴部35の周囲又は前方に出ない。

0030

図1図3に示す実施形態のアーム部材9は、その長さに沿って均一な剛性を有するように単一材料、すなわち、ポリフォーム(Polyform)PEPF663ポリエチレン発泡体材料で一体形成される。更に、アーム部材9はその長さに沿って一定の直径を含む円形又は四角形断面を有する。このようにして、アーム部材9が変形していない又は緩んでいる中立位置25から半径約30cmの範囲内をツール側端部21が動くことができるように、アーム部材9は、自身が曲がることができる可撓性を有する。アーム部材9は、本体ユニット7の上端部31からツール側端部21までを測定した長さ約75cm、直径約3cm、及びヤング率0.1kN/mm2未満を持つ材料を有する。アーム部材9のポリエチレン発泡体材料はアルミニウム及び一般的な繊維複合材料よりも軟質のため、製造される航空機又は宇宙機に対するいかなる損傷も生じ得ない。更に、製造補助デバイス1のモジュラー構成が得られるように、アーム部材9は本体ユニット7に着脱可能に取り付けられており、状況の実際の要件に応じ、異なる幾何学的形状及び剛性を有する複数のアーム部材9を交換できるとともに、それらを本体ユニット7に装着することができる。

0031

図4では、本発明による製造補助デバイス1の第2の実施形態が示される。対応する特徴は第1の実施形態とともに用いたものと同じ参照番号によって参照される。
第2の実施形態は、アーム部材9が複数の構成要素37で形成されている点で第1の実施形態とは異なる。各構成要素37は異なる材料で形成される。加えて、異なる構成要素37は互いに着脱可能に連結される。このため、合計すると必要な剛性を含む特定の構成要素37を組み合わせることによりアーム部材9の剛性を異なる要件に適応させることができる。

0032

図5では、本発明による製造補助デバイス1の第3の実施形態が示される。対応する特徴は前実施形態とともに用いたものと同じ参照番号によって参照される。
第3の実施形態は、2つの別個のアーム部材9a、9bを有するという点で第1の実施形態とは異なる。特に、アーム部材9は第1のアーム部材9aと定義され、その取付側端部19は第1の取付側端部19aと定義され、そのツール側端部21は第1のツール側端部21aと定義され、その装着デバイス23は第1の装着デバイス23aと定義される。製造補助デバイス1は、第1のアーム部材9aに類似する第2の長尺状のアーム部材9bを含む。第2の長尺状のアーム部材9bは、本体ユニット7に取り付けられた第2の取付側端部19bと、第2の取付側端部19bと反対側の第2のツール側端部21bと、を有し、第2のツール側端部21bには、第2のアーム部材9bに製造ツール3を装着するための第2の装着デバイス23bが設けられる。本体ユニット7が着用位置15において技術者5の背中13に固定されると、図5に示すように、第2のアーム部材9bは、本体ユニット7にある第2の取付側端部19bから技術者5の肩17を越え、頭部27の側方を過ぎて延びる。このため、第2のツール側端部21bは、第1のツール側端部21aと同様に、技術者が頭部27を回したり傾けたりせずとも技術者5の視界内にある。第2のアーム部材9bが越えて延びる肩17は、第1のアーム部材9aが越えて延びる肩17の反対側にある。第2のアーム部材9bによって、重い製造ツール3を付加的に支持することができる、あるいは、第1のアーム部材9aに装着された、第1の製造ツール3とは異なる第2の製造ツール3を同時に支持することができる。

0033

図6では、本発明による製造補助デバイス1の第4の実施形態が示される。対応する特徴は前実施形態とともに用いたものと同じ参照番号によって参照される。
第4の実施形態は、主に、調節紐39が本体ユニット7及びアーム部材9とともに三角形を形成するように、本体ユニット7にある第1の紐連結部41と、アーム部材9にある第2の紐連結部43とに連結された調節紐39が設けられるという点で第1の実施形態とは異なる。第1の紐連結部41と第2の紐連結部43との間において測定される調節紐39の長さ45は調節可能である。このため、本体ユニット7に対するアーム部材9の角度位置は可撓性アーム部材9の復元力に抗して調節可能である。この場合では、第1の紐連結部41と第2の紐連結部43との間の調節紐39の長さ45は第2の紐連結部43に設けられたラチェット機構47によって調節可能である。

0034

図7及び図8では、本発明による製造補助デバイス1の第5の実施形態が示される。対応する特徴は前実施形態とともに用いたものと同じ参照番号によって参照される。
第5の実施形態は、アーム部材9の上面51に沿って案内されるロープ49によってアーム部材9が支持されるという点で第1の実施形態とは異なる。ロープ49の第1端部53はツール側端部21近傍でアーム部材9に連結され、ロープ49の第2端部55は本体ユニット7に設けられた復元要素57に連結される。図8に示すように、本実施形態における復元要素57は弾性要素61又はカウンターウェイト63と組み合わせてチェーンブロック機構59として形成される。このため、復元要素57はロープ49に復元力を印加し、ロープ49は、更には、アーム部材9を直立させるかその剛性を少なくとも支持する吊り上げ力を発生させる。

0035

図9では、本発明による製造補助デバイス1の第6の実施形態が示される。対応する特徴は前実施形態とともに用いたものと同じ参照番号によって参照される。
第6の実施形態は、ヒンジ67によって互いに連結された複数のアームセクション65をアーム部材9が含むという点で第5の実施形態とは異なる。更に、複数のロープ49が取付側端部19からツール側端部21までアーム部材9に沿って案内される。このため、各ロープ49が各アームセクション65に、本実施形態では突起として形成される少なくとも1つの案内デバイス69を介して連結される。図9の(B)では、ロープ49を案内する案内デバイス69とともに3つのアームセクション65を含むアーム部材9が示される。図9の(B)のa)〜c)に示すように、アーム部材9の長さ方向に垂直なアーム部材9の断面71において見た場合、ロープ49はアーム部材9の周囲に沿って等距離又は反復距離だけ互いに離間している。図9の(B)のa)〜c)では、各アームセクション65に対応する3つの異なる断面71が示される。図9の(B)のa)では、ツール側端部21を有するアームセクション65の断面71の周囲に等間隔で配置された3本のロープ49が提供される。図9の(B)のb)では、6本のロープ49が、中央のアームセクション65に等間隔で配置された2つ一組の群(groups of two)において示される。図9の(B)のc)では、取付側端部19を有するアームセクション65の周囲に等間隔で配置された3つ一組の3つの群で提供される9本のロープ49が示される。

0036

3つのアームセクション65は、アクチュエータ73により発生させることができる各ロープ49の既定の動きによって互いに動かすことができる。しかしながら、ロープ49のいくつかは、また、受動弾性要素61、チェーンブロック機構59又はカウンターウェイト63に連結することができる(図9の(A)では、本体ユニット7に1本のロープのみが見え、このロープは、アクチュエータ73、チェーンブロック機構59及び弾性要素61によって制御される)。

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