特開 2019-20587 工具弾かれ体験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-20587(P2019-20587A)

(43)【公開日】2019年2月7日

(54)【発明の名称】工具弾かれ体験装置

(51)【国際特許分類】

   G09B 9/00 20060101AFI20190111BHJP

   G09B 19/24 20060101ALI20190111BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20190111BHJP

【ＦＩ】

   G09B9/00 Z

   G09B19/24 Z

   B25F5/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-138746(P2017-138746)

(22)【出願日】2017年7月18日

(71)【出願人】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591114445

【氏名又は名称】株式会社乃村工藝社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】飯島 進也

(72)【発明者】

【氏名】並木 宏彰

(72)【発明者】

【氏名】及川 和幸

(72)【発明者】

【氏名】小林 敬治

(57)【要約】

【課題】正確に工具の動作、特にキックバック現象を再現する。
【解決手段】工具弾かれ体験装置は、操作者が把持可能な把持部を有する工具本体と、前記工具本体を回転軸の回りに回転可能に支持する支持部と、前記回転軸の回りに回転する前記工具本体の回転接線方向となる操作方向の一方側へ前記工具本体を動かす駆動力を発生させる駆動装置と、を備え、前記支持部は、前記工具本体が取り付けられて前記工具本体を前記回転軸の回りに回転可能に支持する第一軸部と、前記第一軸部に対して前記回転軸の回りに相対回転可能に連結された第二軸部と、を備え、前記第二軸部は、前記駆動力が伝達可能に前記駆動装置に連結された連結部と、前記操作方向の他方側から前記工具本体に対して離間可能に係合するアームと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者が把持可能な把持部を有する工具本体と、
前記工具本体を回転軸の回りに回転可能に支持する支持部と、
前記回転軸の回りに回転する前記工具本体の回転接線方向となる操作方向の一方側へ前記工具本体を動かす駆動力を発生させる駆動装置と、
を備え、
前記支持部は、前記工具本体が取り付けられて前記工具本体を前記回転軸の回りに回転可能に支持する第一軸部と、
前記第一軸部に対して前記回転軸の回りに相対回転可能に連結された第二軸部と、を備え、
前記第二軸部は、前記駆動力が伝達可能に前記駆動装置に連結された連結部と、
前記操作方向の他方側から前記工具本体に対して離間可能に係合するアームと、を備える工具弾かれ体験装置。

【請求項2】

前記支持部は、前記第一軸部と前記第二軸部との間に設けられ、弾性変形することで前記第一軸部に対して前記第二軸部を前記回転軸の回りに相対回転可能とする弾性変形部を備える
請求項１に記載の工具弾かれ体験装置。

【請求項3】

前記回転軸の回りにおける前記工具本体の位置を検知するセンサと、
前記センサの検知結果に基づいて前記駆動装置によって駆動力を発生させる制御装置と、を更に備える
請求項１又は２に記載の工具弾かれ体験装置。

【請求項4】

前記工具本体を前記操作方向の一方側へ動かす稼働信号を、前記制御装置に出力可能なリモートコントローラを更に備える
請求項３に記載の工具弾かれ体験装置。

【請求項5】

前記駆動装置は、
エアシリンダと、
前記エアシリンダに空気を供給するエアコンプレッサと、
前記エアシリンダへの前記空気の供給を制御する電磁弁と、を備える
請求項１から４の何れか一項に記載の工具弾かれ体験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具弾かれ体験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工事現場などに潜んでいる危険箇所を被研修者に対して提示することにより被研修者の災害発生の察知能力を高める業務研修が行われている。従来、このような研修を効果的に行うための装置が提案されている。例えば、特許文献１には、グラインダ等の手持ち回転工具を用いた作業の重要性を体感させる手持ち回転工具の安全体感装置が開示されている。例えば、手持ち回転工具による災害としては、回転中の回転刃が被加工物に当たって弾き飛ばされる、いわゆるキックバック現象によるもの等が挙げられる。特許文献１では、手持ち回転工具の工具本体を移動させるエアシリンダと固定部材との接続部にリンク機構が設けられており、工具本体を任意の位置へ任意の角度で動かすことが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５８０９５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、キックバック現象とは、工具の被加工物への噛み込み等により被加工物から工具に伝わる反力が急激に大きくなることによって生じる現象である。被加工物から工具に伝わる反力によって工具が被加工物から離間すると、工具に作用する力は生じなくなる。すなわち、キックバック現象とは、一瞬大きな力が発生する現象である。
しかしながら、特許文献１に記載された装置では、所定条件を満たしてエアシリンダが駆動すると、エアシリンダのストローク分、工具が変位するまでの間、反力が作用することになる。しかも、工具の移動範囲は、通常においてもキックバック現象を模擬する状況においてもエアシリンダのストロークの制限を受けてしまう。すなわち、特許文献１に記載された装置では、工具本体にエアシリンダのロッド部が接続されているため、エアシリンダが駆動すると、工具本体の移動範囲は、ロッド部の伸縮範囲内に制限される。このように、特許文献１に記載された装置では、正確に工具の動作、特にキックバック現象を再現することができなかった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様は、操作者が把持可能な把持部を有する工具本体と、前記工具本体を回転軸の回りに回転可能に支持する支持部と、前記回転軸の回りに回転する前記工具本体の回転接線方向となる操作方向の一方側へ前記工具本体を動かす駆動力を発生させる駆動装置と、を備え、前記支持部は、前記工具本体が取り付けられて前記工具本体を前記回転軸の回りに回転可能に支持する第一軸部と、前記第一軸部に対して前記回転軸の回りに相対回転可能に連結された第二軸部と、を備え、前記第二軸部は、前記駆動力が伝達可能に前記駆動装置に連結された連結部と、前記操作方向の他方側から前記工具本体に対して離間可能に係合するアームと、を備える工具弾かれ体験装置である。

【0006】

本発明の一態様によれば、支持部が、工具本体が取り付けられて工具本体を回転軸の回りに回転可能に支持する第一軸部と、第一軸部に対して回転軸の回りに相対回転可能に連結された第二軸部とを備えることで、工具本体の操作方向と工具本体へのキックバック現象の作用方向とを同一軌跡上に揃えることができる。加えて、第二軸部が、駆動力が伝達可能に駆動装置に連結された連結部と、操作方向の他方側から工具本体に対して離間可能に係合するアームと、を備えることで、連結部を介して駆動装置の駆動力を第二軸部に伝達させ、アームを操作方向の他方側から工具本体に係合させることによって、操作者が工具本体を操作する方向とは逆方向側へ工具本体を瞬時に動かすことができる。加えて、支持部が、工具本体が取り付けられて工具本体を回転軸の回りに回転可能に支持する第一軸部を備えることで、工具本体は回転軸の回りに回転可能であるため、前記逆方向側への工具本体の移動範囲を回転軸の回りで許容することができる。したがって、正確に工具の動作、特にキックバック現象を再現することができる。例えば、グラインダを使用して被研修者に災害の様子を体験させる場合、操作者がグラインダを操作する方向とは逆方向に工具本体を動かすことで、所望のキックバック現象を体験することができる。したがって、グラインダを用いた作業において災害の回避に対して効果的な研修を行うことができる。加えて、災害の発生に至るプロセス、発生状況、原因について当事者の立場に立って考えさせることができる。そのため、グラインダを使用する作業現場に潜む危険を察知する能力、災害へつながる行動を阻止する能力、実行力を養うことができ、安全に対する意識を高めることができる。

【0007】

また、本発明の一態様の工具弾かれ体験装置において、前記支持部は、前記第一軸部と前記第二軸部との間に設けられ、弾性変形することで前記第一軸部に対して前記第二軸部を前記回転軸の回りに相対回転可能とする弾性変形部を備える。
この構成によれば、弾性変形部の弾性変形によって工具本体を被加工物に向けて任意の角度で傾動させることができるため、実際の把持部の持ち方、作業姿勢などを体験することができる。

【0008】

また、本発明の一態様の工具弾かれ体験装置において、前記回転軸の回りにおける前記工具本体の位置を検知するセンサと、前記センサの検知結果に基づいて前記駆動装置によって駆動力を発生させる制御装置と、を更に備える。
この構成によれば、回転軸の回りにおける工具本体の位置に基づいて駆動装置を制御することができるため、キックバック現象を予め決められた範囲の位置で再現することができる。

【0009】

また、本発明の一態様の工具弾かれ体験装置において、前記工具本体を前記操作方向の一方側へ動かす稼働信号を、前記制御装置に出力可能なリモートコントローラを更に備える。
この構成によれば、リモートコントローラを用いた遠隔操作で工具本体の稼働信号を制御装置に出力することができるため、キックバック現象を所望のタイミングで再現することができる。例えば、グラインダ作業時におけるキックバック現象を、当事者の意図しないタイミングで再現することができる。

【0010】

また、本発明の一態様の工具弾かれ体験装置において、前記駆動装置は、エアシリンダと、前記エアシリンダに空気を供給するエアコンプレッサと、前記エアシリンダへの前記空気の供給を制御する電磁弁と、を備える。
この構成によれば、電磁弁によってエアシリンダへの空気の供給を瞬時に行うことができるため、キックバック現象のリアルな感覚を体験することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、グラインダを用いた作業において災害の回避に対して効果的な研修を行うことができる工具弾かれ体験装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置の使用状態の一例を示す図。

【図2】実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置の一例を示す平面図。

【図3】実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置の一例を示す分解斜視図。

【図4】図２のＩＶ−ＩＶ断面を含む側面図。

【図5】実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置の機能構成を示すブロック図。

【図6】実施形態に係る駆動装置の動作の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。実施形態においては、工具の一例としてグラインダを挙げ、工具弾かれ体験装置の一例としてグラインダ弾かれ体験装置を挙げて説明する。

【0014】

［グラインダ弾かれ体験装置１］
図１は、実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置１の使用状態の一例を示す図である。
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、疑似加工面１３ａに平行な所定方向をＸ方向、疑似加工面１３ａに平行でＸ方向と直交する方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに直交する方向をＺ方向とする。なお、本実施形態では、疑似加工面１３ａは水平面として構成されており、Ｘ方向及びＹ方向は互いに直交する水平方向を示し、Ｚ方向は鉛直方向を示している。そして、グラインダ弾かれ体験装置１において各構成要素の＋Ｚ方向側を「上側」、−Ｚ方向側を「下側」とする。

【0015】

図１に示すように、グラインダ弾かれ体験装置１は、作業台１０に取り付けられている。グラインダ弾かれ体験装置１は、被研修者９（操作者）が把持可能な把持部２０を有する工具本体２と、工具本体２に設けられた疑似回転刃３と、疑似回転刃３が接触可能な疑似加工面１３ａを有する疑似被加工物１３と、工具本体２を回転軸ＣＬ（図２参照）の回りに回転可能に支持する支持部４と、工具本体２を動かす駆動力を発生させる駆動装置５（図２参照）と、を備える。

【0016】

作業台１０は、被研修者９の腰の高さに水平に配置された天板１１を備える。作業台１０の脚部には、天板１１の上下高さを調整可能な不図示のアジャスタが設けられている。天板１１には、矩形板状のベースプレート１２が取り付けられている。

【0017】

［疑似被加工物１３］
疑似被加工物１３は、Ｘ方向に長手を有する矩形板状をなす。疑似被加工物１３は、ベースプレート１２に取り付けられている。本実施形態では、疑似被加工物１３の上面が疑似加工面１３ａとして構成されている。図中符号１４は、疑似被加工物１３の固定用のボルトを示す。

【0018】

疑似被加工物１３の長手方向（疑似回転刃３を移動させるＸ方向）の両端部には、Ｌ字断面を有し且つＹ方向に長手を有するストッパ１５が設けられている。ストッパ１５は、疑似被加工物１３上における工具本体２のＸ方向の操作範囲を画定する。図中符号１６は、ストッパ１５の固定用のボルトを示す。ストッパ１５および疑似被加工物１３は、ボルト１６によって共締めされている。

【0019】

［工具本体２］
工具本体２は、被研修者９が把持可能な把持部２０を有する。工具本体２は、回転軸ＣＬ（図２参照）の回りに回転可能である。回転軸ＣＬは、把持部２０に対して疑似回転刃３が設けられた側とは反対側に設けられている。なお、工具本体２は、実物であってもよいし、実際のグラインダにおける持ち手部分の形態を模したものであってもよい。これにより、グラインダ作業の臨場感を高めることができる。

【0020】

図２は、実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置１の一例を示す平面図である。
図２に示すように、工具本体２は、Ｙ方向に延在する円柱状の把持部２０と、把持部２０に取り付けられるとともに把持部２０と直交するＸ方向に延在する円柱状のサポートロッド２１と、グラインダの把持部２０が固定されるとともにＹ方向に延在する固定アーム２２と、を備える。

【0021】

［サポートロッド２１］
サポートロッド２１は、把持部２０からＸ方向に延出している。サポートロッド２１は、把持部２０よりも小さい直径を有する。図１の例では、被研修者９が右手で把持部２０を持つとともに左手でサポートロッド２１を持った状態でグラインダ弾かれ体験装置１を使用している。

【0022】

［固定アーム２２］
図２の平面視で、固定アーム２２の幅（Ｘ方向の長さ）は、−Ｙ方向側ほど小さくなっている。固定アーム２２の−Ｙ方向側部（先端部）には、把持部２０が固定されている。把持部２０は、環状をなす一対の取付具２３によって、固定アーム２２に脱着可能に取り付けられている。

【0023】

図３は、実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置１の一例を示す分解斜視図である。図３においては、把持部２０およびサポートロッド２１等の図示を省略している。
図３に示すように、固定アーム２２は、基部２２ａと、基部２２ａからＹ方向に沿って斜め下方に延出する傾斜部２２ｂと、傾斜部２２ｂの側縁から突出する複数の凸部２２ｃと、を備える。

【0024】

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面を含む側面図である。
図４に示すように、固定アーム２２の基部２２ａは、水平に配置されている。
傾斜部２２ｂは、基部２２ａから−Ｙ方向側ほど下方に位置するように直線状に傾斜している。
複数の凸部２２ｃは、把持部２０を抱え込むように傾斜部２２ｂから突出している。実施形態において、固定アーム２２は、Ｘ方向両側計４つの凸部２２ｃによって、把持部２０を抱え込んでいる。

【0025】

図３に示すように、基部２２ａには、上下に開口する複数の貫通孔２２ｈ，２２ｉが形成されている。実施形態において、複数の貫通孔２２ｈ，２２ｉは、基部２２ａの中心において回転軸ＣＬと同軸に開口する１つの第一貫通孔２２ｈと、第一貫通孔２２ｈよりも＋Ｙ方向側において第一貫通孔２２ｈよりも小さい直径を有して開口する１つの第二貫通孔２２ｉと、である。

【0026】

図３において、符号２４は固定アーム２２の固定用のナット、符号２５は回り止め用のボルト、符号２６は弾性変形部６の上部に連結された上部連結体、符号２６ａは上部連結体２６から上方に突出する雄ネジ部、符号２６ｂは上部連結体２６に設けられた雌ネジ部、をそれぞれ示す。

【0027】

例えば、ナット２４を、固定アーム２２の第一貫通孔２２ｈを介して、上方に突出する上部連結体２６の雄ネジ部２６ａに螺着することによって、固定アーム２２を上部連結体２６に固定することができる。一方、ボルト２５の軸部を、固定アーム２２の第二貫通孔２２ｉを介して、上部連結体２６の雌ネジ部２６ｂに螺着することによって、固定アーム２２を上部連結体２６に固定することができる。これにより、上部連結体２６の雄ネジ部２６ａに対する固定アーム２２の回り止めを行うことができる。

【0028】

傾斜部２２ｂには、傾斜部２２ｂの傾斜方向と直交する下方に突出する円柱状のピン２７が取り付けられている。図２の平面視で、ピン２７は、振り出しアーム３０（アーム）の先端部の＋Ｘ方向側に配置されている。ピン２７は、振り出しアーム３０の＋Ｘ方向側（回転軸ＣＬに対し左回り側）への回転力を受ける部材である。例えば、工具本体２を回転軸ＣＬの回りに右回り（時計回り）に回転させる場合、ピン２７は振り出しアーム３０の先端部に当接し、工具本体２と支持部４とは一体的に回転する。

【0029】

［疑似回転刃３］
図１に示すように、疑似回転刃３は、把持部２０の側を基点とした工具本体２の先端側（−Ｙ方向側）に設けられている。疑似回転刃３は、疑似被加工物１３への回転刃の接触状態を再現する。なお、疑似回転刃３は、回転しない実物であってもよいし、実際のグラインダにおける回転刃の形態を模したものであってもよい。これにより、グラインダ作業の臨場感を高めることができる。

【0030】

［モータ２８］
グラインダ弾かれ体験装置１は、疑似回転刃３に動力を伝達せずに回転可能なモータ２８を更に備える。これにより、モータ２８を回転させることによって、疑似回転刃３を回転させることなく、モータ２８の回転音を疑似回転刃３の回転音として知覚させることができるため、グラインダ作業の臨場感を高めることができる。

【0031】

図２の平面視で、モータ２８の出力軸２８ａは、疑似回転刃３の中心軸３ＣＬ寄りに配置されている。これにより、モータ２８を回転させることによって、疑似回転刃３を回転させることなく、モータ２８の遠心力を疑似回転刃３の遠心力として実感させることができるため、グラインダ作業の臨場感をより一層高めることができる。例えば、モータ２８と疑似回転刃３との間には、疑似回転刃３に動力を伝達せずに、モータ２８の回転を所定の減速比に減速する不図示の減速機構が設けられている。

【0032】

［支持部４］
図４に示すように、支持部４は、工具本体２が取り付けられて工具本体２を回転軸の回りに回転可能に支持する第一軸部４Ａと、第一軸部４Ａに対して回転軸の回りに相対回転可能に連結された第二軸部４Ｂと、を備える。回転軸ＣＬには、第一軸Ｃ１及び第二軸Ｃ２が含まれる。

【0033】

第一軸部４Ａは、自身の中心軸である第一軸Ｃ１を有する。第二軸部４Ｂは、自身の中心軸である第二軸Ｃ２を有する。第一軸Ｃ２は、第一軸Ｃ１と同軸かつ別に設けられている。実施形態において、第一軸Ｃ１と第二軸Ｃ２とは、鉛直方向において同軸に配置されている。これにより、工具本体２を水平方向に操作することができるため、グラインダ作業時における実際の把持部２０の持ち方、作業姿勢などを体験することができる。

【0034】

図３に示すように、第一軸部４Ａは、弾性変形部６の上部に連結された上部連結体２６と、上部連結体２６から上方に突出する雄ネジ部２６ａと、を備える。
第二軸部４Ｂは、第二軸部４Ｂの上側に位置するとともにＹ方向に延在する振り出しアーム３０と、振り出しアーム３０を下方から支持するシャフトホルダ３１と、第二軸Ｃ２を有するとともにシャフトホルダ３１に上端部が固定されるシャフト３２と、シャフト３２を回転可能に支持するベアリングホルダ３３と、シャフト３２の下端部に固定されるとともにＹ方向に延在するシリンダ弾きアーム３４（連結部）と、を備える。

【0035】

［振り出しアーム３０］
振り出しアーム３０は、第二軸Ｃ２の側を基端側として−Ｙ方向側に延出している。図２の平面視で、振り出しアーム３０の幅（Ｘ方向の長さ）は、−Ｙ方向側ほど小さくなった後に、一定となっている。すなわち、振り出しアーム３０の先端部は、一定の幅を有している。

【0036】

図３に示すように、振り出しアーム３０の基端側には、上下に開口する複数の貫通孔３０ｈ，３０ｉが形成されている。実施形態において、複数の貫通孔３０ｈ，３０ｉは、第二軸Ｃ２と同軸に開口する１つの第一貫通孔３０ｈと、第一貫通孔３０ｈの周囲において第一貫通孔３０ｈよりも小さい直径を有して開口する４つの第二貫通孔３０ｉと、である。

【0037】

図３において、符号３５は振り出しアーム３０の固定用のボルト、符号３６は弾性変形部６の下部に連結された下部連結体、符号３６ｈは下部連結体３６を上下に開口する貫通孔、符号３６ｉは下部連結体３６から上方に突出し弾性変形部６に埋設されたナット部、をそれぞれ示す。なお、下部連結体３６およびナット部３６ｉは、第二軸部４Ｂに含まれる。

【0038】

例えば、ボルト３５の軸部を、振り出しアーム３０の第一貫通孔３０ｈおよび下部連結体３６の貫通孔３６ｈを介して、ナット部３６ｉに螺着することによって、振り出しアーム３０を下部連結体３６に固定することができる。

【0039】

［シャフトホルダ３１］
シャフトホルダ３１は、第二軸Ｃ２と同軸に開口する円筒状のシャフトホルダ本体３１ａと、シャフトホルダ本体３１ａの上端において径方向外側に張り出す円環状のフランジ部３１ｂと、を備える。

【0040】

シャフトホルダ本体３１ａの開口は、シャフト３２の上端部を挿通可能な大きさを有する。シャフトホルダ本体３１ａには、第二軸Ｃ２と直交する方向に開口する上下一対の貫通孔３１ｈが形成されている。

【0041】

フランジ部３１ｂの開口は、ボルト３５の頭部を収容可能な大きさを有する。フランジ部に３１ｂは、上下に開口する４つの貫通孔３１ｉが形成されている。フランジ部３１ｂにおける各貫通孔３１ｉは、振り出しアーム３０における各第二貫通孔３０ｉと上下方向で重なる位置に配置されている。

【0042】

図３において、符号３７はシャフトホルダ３１の固定用のボルトを示す。
例えば、ボルト３７の軸部を、シャフトホルダ３１におけるフランジ部３１ｂの各貫通孔３１ｉおよび振り出しアーム３０の各第二貫通孔３０ｉを介して、下部連結体３６に設けられた不図示の雌ネジ部に螺着することによって、シャフトホルダ３１を振り出しアーム３０と共に下部連結体３６に固定することができる。

【0043】

［シャフト３２］
シャフト３２は、上下に延在する円柱状をなしている。シャフト３２の上端部は、ベアリングホルダ３３よりも上方に突出している。一方、シャフト３２の下端部は、ベアリングホルダ３３よりも下方に突出している。シャフト３２の上端部には、第二軸Ｃ２と直交する方向に開口する上下一対の雌ネジ部３２ａが設けられている。各雌ネジ部３２ａは、シャフトホルダ本体３１ａにおける各貫通孔３１ｈと第二軸Ｃ２と直交する方向で重なる位置に配置されている。

【0044】

図３において、符号３８はシャフト３２の上端部の固定用のボルトを示す。
例えば、ボルト３８の軸部を、シャフトホルダ本体３１ａの各貫通孔３１ｈを介して、シャフト３２の上端部に設けられた各雌ネジ部３２ａに螺着することによって、シャフト３２の上端部をシャフトホルダ３１に固定することができる。

【0045】

［ベアリングホルダ３３］
ベアリングホルダ３３は、第二軸Ｃ２と同軸に開口する円筒状のベアリングホルダ本体３３ａと、ベアリングホルダ本体３３ａの下端において径方向外側に張り出す円環状のフランジ部３３ｂと、を備える。

【0046】

ベアリングホルダ本体３３ａの開口は、シャフト３２を挿通可能な大きさを有する。ベアリングホルダ本体３３ａには、シャフト３２の上下方向の移動を規制する不図示の規制部材と、シャフト３２の第二軸Ｃ２の回りの回転を許容する不図示のベアリングと、が設けられている。

【0047】

フランジ部３３ｂには、上下に開口する４つの貫通孔３３ｈが形成されている。図３においては、２つの貫通孔３３ｈを示す。図４において、符号３９はフランジ部３３ｂの固定用のボルトを示す。例えば、ボルト３９の軸部を、フランジ部３３ｂの各貫通孔３３ｈを介して、ベースプレート１２に設けられた不図示の雌ネジ部に螺着することによって、ベアリングホルダ３３をベースプレート１２に固定することができる。

【0048】

［シリンダ弾きアーム３４］
図４に示すように、シリンダ弾きアーム３４は、ベースプレート１２よりも下方に配置されている。図３に示すように、シリンダ弾きアーム３４は、第二軸Ｃ２の側を基端側として−Ｙ方向側に延出した後、−Ｘ方向に屈曲して突出するＬ字状をなしている。具体的に、シリンダ弾きアーム３４は、第二軸Ｃ２と同軸に開口する円筒状のボス部３４ａと、ボス部３４ａから−Ｙ方向側に延出するアーム本体３４ｂと、アーム本体３４ｂの先端部から−Ｘ方向に突出する突出部３４ｃと、を備える。

【0049】

ボス部３４ａは、ボルト等の不図示の固定具によって、シャフト３２の下端部に固定されている。
図２の平面視で、アーム本体３４ｂの幅（Ｘ方向の長さ）は、−Ｙ方向側ほど小さくなっている。
図３に示すように、突出部３４ｃには、上下に開口する貫通孔３４ｈが形成されている。図４において、符号３４ＣＬは貫通孔３４ｈの中心軸を示す。

【0050】

［弾性変形部６］
図４に示すように、第一軸部４Ａと第二軸部４Ｂとの間には、弾性変形可能な弾性変形部６が設けられている。弾性変形部６は、弾性変形することで第一軸部４Ａに対して第二軸部４Ｂを回転軸ＣＬの回りに相対回転可能とする。弾性変形部６は、上部連結体２６と下部連結体３６との間に挟まれている。弾性変形部６は、回転軸ＣＬと同軸の円柱状をなす。弾性変形部６は、疑似被加工物１３に対する工具本体２の傾動を許容する。例えば、弾性変形部６は、防振ゴムである。

【0051】

［駆動装置５］
図５は、実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置１の機能構成を示すブロック図である。
図５に示すように、駆動装置５は、エアシリンダ４０と、エアシリンダ４０に圧縮空気（空気）を供給するエアコンプレッサ５０と、エアシリンダ４０への空気の供給を制御する電磁弁５５と、を備える。

【0052】

グラインダ弾かれ体験装置１は、回転軸ＣＬ（図２参照）の回りにおける工具本体２（図２参照）の位置を検知するセンサ５６と、センサ５６の検知結果に基づいて駆動装置５によって駆動力を発生させる制御装置６０と、駆動装置５の稼働信号を制御装置６０に出力可能なリモートコントローラ７０と、を更に備える。

【0053】

［エアシリンダ４０］
図２に示すように、エアシリンダ４０は、ベースプレート１２よりも下側に配置されている。エアシリンダ４０は、Ｘ方向に延在するシリンダ本体４１と、Ｘ方向に延在するとともにシリンダ本体４１に対してＸ方向に移動可能（進退移動可能）なロッド部４２と、を備える。

【0054】

シリンダ本体４１には、不図示のシリンダ室およびロッド室が設けられている。シリンダ室に空気が供給された場合には、ロッド部４２が伸長する。ロッド室に空気が供給された場合には、ロッド部４２が収縮する。ロッド部４２が伸長する場合および収縮する場合の何れにおいても、空気が供給される室とは反対側の室は、大気開放される。

【0055】

シリンダ本体４１の−Ｘ方向端は、第一ブラケット４３を介してベースプレート１２に固定されている。
ロッド部４２は、工具本体２の回転軸ＣＬの回りの回転操作に従動してＸ方向に移動する。ロッド部４２の＋Ｘ方向端（以下「ロッド部４２先端」ともいう。）は、第二ブラケット４４を介してシリンダ弾きアーム３４の突出部３４ｃに取り付けられている。シリンダ弾きアーム３４の突出部３４ｃは、中心軸３４ＣＬの回りに回転可能とされている。

【0056】

［エアコンプレッサ５０］
エアシリンダ４０のシリンダ室またはロッド室には、エアコンプレッサ５０（図５参照）によって空気が供給される。図５に示すように、エアコンプレッサ５０は、空気供給路５１，５２を介してエアシリンダ４０に接続されている。

【0057】

［電磁弁５５］
電磁弁５５は、エアコンプレッサ５０からエアシリンダ４０への空気の供給を制御する。電磁弁５５は、エアシリンダ４０とエアコンプレッサ５０との間に位置する空気供給路５１，５２に設けられている。以下、エアシリンダ４０側の空気供給路５１を「第一供給路５１」、エアコンプレッサ５０側の空気供給路５２を「第二供給路５２」ともいう。

【0058】

［センサ５６］
図２に示すように、センサ５６は、回転軸ＣＬの回りにおける工具本体２の位置を検知する。実施形態において、センサ５６は、シリンダ本体４１に取り付けられている。センサ５６がロッド部４２のＸ方向における位置を検知することによって、回転軸ＣＬの回りにおける工具本体２の位置を検知することができる。例えば、センサ５６は、近接センサである。

【0059】

図５に示すように、センサ５６の検知信号は、制御装置６０に出力される。図中符号６１は、センサ５６と制御装置６０との間の信号の伝送経路を示す。

【0060】

［リモートコントローラ７０］
リモートコントローラ７０は、被研修者９（図１参照）が工具本体２（図２参照）を操作する方向とは逆方向に動かす稼働信号を、制御装置６０に出力可能である。例えば、リモートコントローラ７０は、無線によって稼働信号を制御装置６０に出力する。

【0061】

［制御装置６０］
制御装置６０は、センサ５６の検知結果に基づいて駆動装置５を制御する。制御装置６０は、センサ５６の検知結果に基づいて駆動装置５に駆動力を発生させる。例えば、制御装置６０は、駆動装置５を制御し、疑似回転刃３がストッパ１５に当たる前の位置で工具本体２を停止させる（図２参照）。

【0062】

制御装置６０は、電磁弁５５をオンまたはオフに制御する。制御装置６０は、電磁弁５５をオンに制御し、第一供給路５１と第二供給路５２とを接続する。一方、制御装置６０は、電磁弁５５をオフに制御し、第一供給路５１を大気に開放し、第二供給路５２を閉塞する。
図中符号６２は、制御装置６０と電磁弁５５との間の信号の伝送経路を示す。

【0063】

制御装置６０は、リモートコントローラ７０からの稼働信号を受信する受信部６３を備える。実施形態において、第一供給路５１はシリンダ室に接続されており、ロッド室は常時開放されている。これにより、受信部６３が稼働信号を受信していない状態では、エアシリンダ４０のストローク範囲内において工具本体２を自由に操作することができる。

【0064】

制御装置６０は、リモートコントローラ７０から稼働信号を受けた場合、電磁弁５５をオンにする。制御装置６０は、リモートコントローラ７０をオンにしている間、電磁弁５５をオンにする。例えば、制御装置６０は、電磁弁５５を０．５秒程度の時間だけオンにする。エアシリンダ４０は、リモートコントローラ７０をオンにしている間だけ伸長した後、大気開放状態に戻る。

【0065】

［駆動装置５の動作］
図６は、実施形態に係る駆動装置５の動作の一例を示す図である。
実施形態においては、被研修者９（図１参照）が工具本体２を操作する方向（図中矢印Ｖ１方向）を回転軸ＣＬに対し右回りとする。図６に示すように、駆動装置５は、回転軸ＣＬの回りに回転する工具本体２の回転接線方向となる操作方向の一方側（図６の矢印Ｋ１方向側）へ工具本体２を動かす駆動力を発生させる。すなわち、駆動装置５は、被研修者９（図１参照）が工具本体２を操作する方向（図中矢印Ｖ１方向）とは逆方向側（図６の矢印Ｖ２方向側）へ工具本体２を動かすことが可能である。図６においては、工具本体２を逆方向側へ動かしたときの位置を実線で示し、工具本体２の移動前の初期位置を二点鎖線で示している。

【0066】

例えば、ロッド部４２がシリンダ本体４１に対して矢印Ｋ１方向に伸張すると、ロッド部４２先端に接続されたシリンダ弾きアーム３４が回転軸ＣＬに対し左回りに回転する。振り出しアーム３０は、シリンダ弾きアーム３４と共に回転軸ＣＬに対し左回りに回転する。すなわち、振り出しアーム３０は、操作方向の他方側（矢印Ｋ１方向側とは反対側）から工具本体２のピン２７に係合する。振り出しアーム３０が回転軸ＣＬに対し左回りに回転すると、振り出しアーム３０の先端部はピン２７に当接し、振り出しアーム３０と工具本体２とは一体的に回転する。したがって、ロッド部４２の伸長動作によって、被研修者９（図１参照）が工具本体２を操作する方向（図中矢印Ｖ１方向）とは逆方向側（図６の矢印Ｖ２方向側）へ工具本体２を動かすことでキックバック現象を再現させることができる。

【0067】

以上説明したように、上記実施形態に係るグラインダ弾かれ体験装置１は、被研修者９が把持可能な把持部２０を有する工具本体２と、工具本体２を回転軸ＣＬの回りに回転可能に支持する支持部４と、回転軸ＣＬの回りに回転する工具本体２の回転接線方向となる操作方向の一方側（矢印Ｋ１方向側）へ工具本体２を動かす駆動力を発生させる駆動装置５と、を備え、支持部４は、工具本体２が取り付けられて工具本体２を回転軸ＣＬの回りに回転可能に支持する第一軸部４Ａと、第一軸部４Ａに対して回転軸ＣＬの回りに相対回転可能に連結された第二軸部４Ｂと、を備え、第二軸部４Ｂは、駆動力が伝達可能に駆動装置５に連結されたシリンダ弾きアーム３４と、操作方向の他方側（矢印Ｋ１方向側とは反対側）から工具本体２に対して離間可能に係合する振り出しアーム３０と、を備える。
この構成によれば、支持部４が、工具本体２が取り付けられて工具本体２を回転軸ＣＬの回りに回転可能に支持する第一軸部４Ａと、第一軸部４Ａに対して回転軸ＣＬの回りに相対回転可能に連結された第二軸部４Ｂとを備えることで、工具本体２の操作方向と工具本体２へのキックバック現象の作用方向とを同一軌跡上に揃えることができる。加えて、第二軸部４Ｂが、駆動力が伝達可能に駆動装置５に連結されたシリンダ弾きアーム３４と、操作方向の他方側（矢印Ｋ１方向側とは反対側）から工具本体２に対して離間可能に係合する振り出しアーム３０とを備えることで、シリンダ弾きアーム３４を介して駆動装置５の駆動力を第二軸部４Ｂに伝達させ、振り出しアーム３０を操作方向の他方側（矢印Ｋ１方向側とは反対側）から工具本体２に係合させることによって、被研修者９（図１参照）が工具本体２を操作する方向（図中矢印Ｖ１方向）とは逆方向側（図６の矢印Ｖ２方向側）へ工具本体２を瞬時に動かすことができる。加えて、支持部４が、工具本体２が取り付けられて工具本体２を回転軸ＣＬの回りに回転可能に支持する第一軸部４Ａを備えることで、工具本体２は回転軸ＣＬの回りに回転可能であるため、前記逆方向側への工具本体２の移動範囲を回転軸ＣＬの回りで許容することができる。したがって、正確に工具の動作、特にキックバック現象を再現することができる。例えば、グラインダを使用して被研修者に災害の様子を体験させる場合、被研修者９がグラインダを操作する方向とは逆方向に工具本体２を動かすことで、所望のキックバック現象を体験することができる。したがって、グラインダを用いた作業において災害の回避に対して効果的な研修を行うことができる。加えて、災害の発生に至るプロセス、発生状況、原因について当事者の立場に立って考えさせることができる。そのため、グラインダを使用する作業現場に潜む危険を察知する能力、災害へつながる行動を阻止する能力、実行力を養うことができ、安全に対する意識を高めることができる。

【0068】

また、上記実施形態では、支持部４が、第一軸部４Ａと第二軸部４Ｂとの間に設けられ、弾性変形することで第一軸部４Ａに対して第二軸部４Ｂを回転軸ＣＬの回りに相対回転可能とする弾性変形部６を備えることで、以下の効果を奏する。弾性変形部６の弾性変形によって工具本体２を疑似被加工物１３に向けて任意の角度で傾動させることができるため、グラインダ作業時における実際の把持部２０の持ち方、作業姿勢などを体験することができる。

【0069】

また、上記実施形態では、回転軸ＣＬの回りにおける工具本体２の位置を検知するセンサ５６と、センサ５６の検知結果に基づいて駆動装置５によって駆動力を発生させる制御装置６０と、を更に備えることで、以下の効果を奏する。回転軸ＣＬの回りにおける工具本体２の位置に基づいて駆動装置５を制御することができるため、グラインダ作業時におけるキックバック現象を予め決められた範囲の位置で再現することができる。

【0070】

また、上記実施形態では、工具本体２を操作方向の一方側（矢印Ｋ１方向側）へ動かす稼働信号を、制御装置６０に出力可能なリモートコントローラ７０を更に備えることで、以下の効果を奏する。リモートコントローラ７０を用いた遠隔操作で工具本体２の稼働信号を制御装置６０に出力することができるため、グラインダ作業時におけるキックバック現象を所望のタイミングで再現することができる。例えば、グラインダ作業時におけるキックバック現象を、当事者の意図しないタイミングで再現することができる。

【0071】

また、上記実施形態では、駆動装置５は、エアシリンダ４０と、エアシリンダ４０に空気を供給するエアコンプレッサ５０と、エアシリンダ４０への空気の供給を制御する電磁弁５５と、を備えることで、以下の効果を奏する。電磁弁５５によってエアシリンダ４０への空気の供給を瞬時に行うことができるため、グラインダ作業時におけるキックバック現象のリアルな感覚を体験することができる。

【0072】

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0073】

上記実施形態では、工具の一例としてグラインダを挙げ、工具弾かれ体験装置の一例としてグラインダ弾かれ体験装置１を挙げたが、これに限らない。例えば、工具は、回転鋸などのグラインダ以外の回転刃を持った工具であってもよい。すなわち、工具弾かれ体験装置は、グラインダ以外の回転刃を持った工具を使用して被研修者に災害の様子を体験させる装置であってもよい。

【0074】

また、上記実施形態では、センサ５６が回転軸ＣＬの回りにおける工具本体２の位置を検知する近接センサ５６である例を挙げたが、これに限らない。例えば、センサは、疑似被加工物１３への疑似回転刃３の押し付け荷重を検知する荷重センサであってもよい。また、センサは、疑似回転刃３を疑似被加工物１３へ押し付けたときの疑似回転刃３と工具本体２との接続部分の歪みを検知する歪みゲージであってもよい。

【0075】

また、上記実施形態では、弾性変形部６が防振ゴムである例を挙げたが、これに限らない。例えば、弾性変形部６は、スプリングであってもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、エアシリンダ４０の駆動速度を制御可能なスピードコントローラを更に備えていてもよい。スピードコントローラによってエアシリンダ４０の駆動速度を制御することができるため、被研修者９にキックバック現象の動きを任意の速度で体験させることができる。

【0077】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

【符号の説明】

【0078】

１…グラインダ弾かれ体験装置（工具弾かれ体験装置）、２…工具本体、４…支持部、４Ａ…第一軸部、４Ｂ…第二軸部、５…駆動装置、６…弾性変形部、２０…把持部、３０…振り出しアーム（アーム）、３４…シリンダ弾きアーム（連結部）、４０…エアシリンダ、５０…エアコンプレッサ、５５…電磁弁、５６…センサ、６０…制御装置、７０…リモートコントローラ、ＣＬ…回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】