重量物の移動装置
【課題】より簡素な構造と操作方法で重量物のＸ、Ｙ方向への移動および回転を可能にする。
【解決手段】フレーム又は移動対象の重量物の下面に少なくとも６組以上の支持ユニットを設置し、各支持ユニットにはフレーム又は移動対象の重量物に対して該支持ユニットを上下に移動させる主シリンダ、水平方向に移動させる移動シリンダ、水平移動方向を変更するための移動シリンダの回転機構をそれぞれ設けた重量物の移動装置である。
黒丸の支持ユニットは荷重を支持し、白丸は無負荷を示す。（ａ）は移動シリンダ１９をＸ方向に向け、重量物をＸ方向に移動する。（ｂ）は同様にＹ方向に移動する。（ｃ）は回転を行う場合、（ｄ）は現在負荷時の支持ユニットで回転を行い、無負荷時の支持ユニットでＹ方向へ移動する場合である。
【解決手段】フレーム又は移動対象の重量物の下面に少なくとも６組以上の支持ユニットを設置し、各支持ユニットにはフレーム又は移動対象の重量物に対して該支持ユニットを上下に移動させる主シリンダ、水平方向に移動させる移動シリンダ、水平移動方向を変更するための移動シリンダの回転機構をそれぞれ設けた重量物の移動装置である。
黒丸の支持ユニットは荷重を支持し、白丸は無負荷を示す。（ａ）は移動シリンダ１９をＸ方向に向け、重量物をＸ方向に移動する。（ｂ）は同様にＹ方向に移動する。（ｃ）は回転を行う場合、（ｄ）は現在負荷時の支持ユニットで回転を行い、無負荷時の支持ユニットでＹ方向へ移動する場合である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量物の移動装置に関し、更に詳しくは、機械設備の据付、災害時の障害物の移動等を目的とする移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
重量物の移動装置としては、重量物を油圧ジャッキで支持し水平方向に移動する方法がある（例えば、特許文献１〜３参照）。また、水平面上の一方向（Ｘ方向）とその直角方向（Ｙ方向）に移動すると共に回転運動を可能にする方法がある（特許文献４参照）。
【０００３】
以下、従来の移動装置（特許文献４に対応）について説明する。図４において、移動対象の重量物１は６組の支持ユニット２を取り付けたフレーム３に搭載される。
【０００４】
支持ユニット２の詳細構造を図５に示す。（ａ）はＸ方向の断面、（Ｂ）はＹ方向の断面である。１０は主シリンダで、その上部は第１ホルダ１１に支承され、該ホルダに設置されている第１移動シリンダ１２により摺動可能とされている。１３はスライダで、その下面に前記ホルダ１１の上面が固設されており、スライダ１３はフレーム３に固設されている第２ホルダ１４に支承され、該ホルダ１４に設置されている第２移動シリンダ１５により摺動可能とされている。主シリンダ１０のピストンロッド１６の先端に取り付けられた接地板９が地面４に接地し、フレーム３を押し上げた状態で第１移動シリンダ１２又は第２移動シリンダ１５を作動させるとフレーム３は地面４に対し相対的に水平移動する。
【０００５】
図６は支持ユニットの作動状態を示すもので、（ａ）では斜線の３組の支持ユニット２がフレーム３を支持して移動する。即ち、接地板９が接地した状態にある。この場合、残りの３組の（斜線のない）支持ユニットではピストンロッド１６は上昇し、移動シリンダ１２および１５は反対のストロークエンドに移動し次の動作に備える。（ｂ）では残りの３組の支持ユニット（斜線部）がフレーム３を支持して移動する。このように（ａ）、（ｂ）の状態を繰り返すことにより重量物を移動させるものである
【０００６】
図７は移動シリンダ１２および１５による重量物１の移動範囲を示すものである。３組の支持ユニット２ａ、２ｂ、２ｃにより荷重を支持している場合である。支持ユニット２のフレーム３への支持点は、移動シリンダのストロークにより斜線の四角形の範囲で移動可能である。（ａ）では最初の支持点Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を結ぶ三角形がＡ２、Ｂ２、Ｃ２まで平行移動できることを示している。即ち、各シリンダの全ストロークを有効に利用することが可能である。（ｂ）はフレームを回転させる場合で、最初の支持点Ａ３、Ｂ３、Ｃ３を結ぶ三角形がＡ４、Ｂ４、Ｃ４まで回転できることを示している。支持点が移動可能な斜線部の範囲に比べてフレームが回転可能な範囲は小さいところが問題である。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５５−６６４９７号広報
【特許文献２】特公昭５７−１１８３８号広報
【特許文献３】特公昭６１−２７３２０号広報
【特許文献４】特開平９−６７１００号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上に述べた方法では重量物をＸ、Ｙ方向に移動することが可能であるが、各支持ユニットにそれぞれ２組の移動シリンダが必要になるので構造が複雑になる。また、回転運動に対してはシリンダの運動方向を切り替える必要があるので制御が一層複雑になる。
【０００９】
本発明は、より簡素な構造と操作方法で重量物のＸ、Ｙ方向への移動および回転を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために各支持ユニットにそれぞれ１組の回転自在な移動シリンダを設けるものである。
【発明の効果】
【００１１】
移動シリンダを２組から１組に減少させることにより支持ユニットの構造が簡素化される。支持ユニットの重量が軽減されるので可搬性が向上し応用分野が広げられる。また、安価な製作が可能になる。
【００１２】
従来の方法に対し重量物の回転が効率よく行える。即ち、移動シリンダのストロークを有効に利用できる。
【００１３】
移動方向の設定は無負荷の（荷重を支持していない）状態で設定できるので力を必要とせず、人力で可能である。また、移動時に各支持ユニットの方向が自動的に揃う作用が働くので正確に設定する必要はなく、複雑な制御を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３について説明する。
【００１５】
図１は、本装置の支持ユニット２の断面を示す。１０は主シリンダで、その上部はホルダ１１に支承され、該ホルダに設置されている移動シリンダ１９により摺動する。１７は回転軸で、その下面に前記ホルダ１１の上面が固設されており、回転軸１７はフレーム３に固設されている回転軸ホルダ１８に支承され、回転中心２０の周りに回転できる。主シリンダ１０のピストンロッド１６の先端に取り付けられた接地板９が地面４に接地し、フレーム３を押し上げた状態で移動シリンダ１９を作動させると、フレーム３は地面４に対し相対的に運動する。移動方向の設定は接地板９が接地していない無負荷の状態で移動シリンダ１９を回転させて行う。
【００１６】
図２は、６組の支持ユニットを用いて重量物を移動する例である。黒丸の支持ユニットは荷重を支持している状態、白丸は無負荷の状態を示す。（ａ）は移動シリンダ１９をＸ方向に向け、重量物をＸ方向に移動する。（ｂ）は同様にＹ方向に移動する場合である。（ｃ）は回転を行う場合、（ｄ）は現在負荷時の支持ユニットで回転を行い、無負荷時の支持ユニットでＹ方向へ移動する場合である。
【００１７】
図３は、移動シリンダ１９の設定角度の誤差が自動的に修正される原理を説明するものである。図３（ａ）は直線運動の場合である。図において、３組の支持ユニットは点２ａ、２ｂ、２ｃでフレーム３を支持している。それぞれの支持ユニットの移動シリンダによる駆動力ベクトルをＦａ、Ｆｂ、Ｆｃで表すと合成されたベクトルはＦｔとなり、フレーム３はベクトルＦｔの方向に動き出そうとする。支持点２ａのベクトルＦａはベクトルＦｔとθの角度を持つが、各支持点はフレーム３で結合されているので各支持ユニットにはベクトルＦａの方向に移動する強制力が働く。その結果、移動シリンダ１９は回転中心２０の周りに回転し、ベクトルＦａはベクトルＦｔと平行になる。この回転にはまさつ抵抗を伴うので、最終的な移動方向は初期の運動ベクトルＦｔと完全に一致するものではない。予め移動方法を確定するには、どれか一つの支持ユニットの回転角度を固定（まさつ抵抗無限大）すればよい。残りの支持ユニットは固定された支持ユニットの方向に一致するよう回転するので移動方向が一つに揃うことになる。
【００１８】
図３（ｂ）において、フレーム３を回転させるため各支持点での運動方向（移動シリンダの方向）を適当に定めるとする。フレームの回転中心は、各支持点を通り各運動ベクトルと直角方向の線分で囲まれた三角形（斜線部）の中に存在する。ある瞬間におけるフレームの回転中心は三角形の中の１点であるので、各ベクトルの方向は回転に対し必ずしも一致しない。このずれは前項での説明と同様に移動シリンダが回転することにより自動的に修正される。また、２組の支持ユニットの移動方向（移動シリンダの向き）を固定すると回転中心は固定される。例えば点２ａと２ｂのベクトルＦａとＦｂの方向を固定すると回転中心は点２１になり、ベクトルＦｃの方向は自動的に修正される。
【００１９】
上記のように、回転運動に対しても移動シリンダの方向が自動的に揃えられるので、従来の方法に比べて移動シリンダのストロークを有効に利用することができる。
【００２０】
図１で、フレーム３を省いて支持ユニット２を移動対象の重量物１に直接取り付けることも可能である。また、支持ユニット２の上下を逆にして使用することも可能である。主シリンダ１０、移動シリンダ１９の駆動源は油圧でも空圧でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
従来の重量物の移動作業に加え、支持ユニットが軽量化し制御機構が簡素化できることにより利用分野の拡大が期待される。即ち、軽量化により運搬が容易になり足場の悪い所へ持込み可能となる。また、制御が簡素化されるので作業段取りが短縮できる。これらの利点により特に災害救助分野への利用展開が期待される。例えば脱線車両の復旧、地震災害時の重量障害物の早期排除等である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】 本発明の支持ユニットの断面図
【図２】 同実施形態を示す上方から見た概観図
【図３】 同移動シリンダの方向を自動補正する原理図
【図４】 従来の重量物移動装置の概念図
【図５】 同支持ユニットの断面図
【図６】 同支持ユニット動作手順の説明図
【図７】 同旋回動作の説明図
【符号の説明】
【００２３】
１ 重量物 ２ 支持ユニット
３ フレーム ４ 地面
９ 接地板 １０ 主シリンダ
１１ 第１ホルダ １２ 第１移動シリンダ
１３ スライダ １４ 第２ホルダ
１５ 第２移動シリンダ １６ ピストンロッド
１７ 回転軸 １８ 回転軸ホルダ
１９ 移動シリンダ ２０ 回転中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量物の移動装置に関し、更に詳しくは、機械設備の据付、災害時の障害物の移動等を目的とする移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
重量物の移動装置としては、重量物を油圧ジャッキで支持し水平方向に移動する方法がある（例えば、特許文献１〜３参照）。また、水平面上の一方向（Ｘ方向）とその直角方向（Ｙ方向）に移動すると共に回転運動を可能にする方法がある（特許文献４参照）。
【０００３】
以下、従来の移動装置（特許文献４に対応）について説明する。図４において、移動対象の重量物１は６組の支持ユニット２を取り付けたフレーム３に搭載される。
【０００４】
支持ユニット２の詳細構造を図５に示す。（ａ）はＸ方向の断面、（Ｂ）はＹ方向の断面である。１０は主シリンダで、その上部は第１ホルダ１１に支承され、該ホルダに設置されている第１移動シリンダ１２により摺動可能とされている。１３はスライダで、その下面に前記ホルダ１１の上面が固設されており、スライダ１３はフレーム３に固設されている第２ホルダ１４に支承され、該ホルダ１４に設置されている第２移動シリンダ１５により摺動可能とされている。主シリンダ１０のピストンロッド１６の先端に取り付けられた接地板９が地面４に接地し、フレーム３を押し上げた状態で第１移動シリンダ１２又は第２移動シリンダ１５を作動させるとフレーム３は地面４に対し相対的に水平移動する。
【０００５】
図６は支持ユニットの作動状態を示すもので、（ａ）では斜線の３組の支持ユニット２がフレーム３を支持して移動する。即ち、接地板９が接地した状態にある。この場合、残りの３組の（斜線のない）支持ユニットではピストンロッド１６は上昇し、移動シリンダ１２および１５は反対のストロークエンドに移動し次の動作に備える。（ｂ）では残りの３組の支持ユニット（斜線部）がフレーム３を支持して移動する。このように（ａ）、（ｂ）の状態を繰り返すことにより重量物を移動させるものである
【０００６】
図７は移動シリンダ１２および１５による重量物１の移動範囲を示すものである。３組の支持ユニット２ａ、２ｂ、２ｃにより荷重を支持している場合である。支持ユニット２のフレーム３への支持点は、移動シリンダのストロークにより斜線の四角形の範囲で移動可能である。（ａ）では最初の支持点Ａ１、Ｂ１、Ｃ１を結ぶ三角形がＡ２、Ｂ２、Ｃ２まで平行移動できることを示している。即ち、各シリンダの全ストロークを有効に利用することが可能である。（ｂ）はフレームを回転させる場合で、最初の支持点Ａ３、Ｂ３、Ｃ３を結ぶ三角形がＡ４、Ｂ４、Ｃ４まで回転できることを示している。支持点が移動可能な斜線部の範囲に比べてフレームが回転可能な範囲は小さいところが問題である。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５５−６６４９７号広報
【特許文献２】特公昭５７−１１８３８号広報
【特許文献３】特公昭６１−２７３２０号広報
【特許文献４】特開平９−６７１００号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上に述べた方法では重量物をＸ、Ｙ方向に移動することが可能であるが、各支持ユニットにそれぞれ２組の移動シリンダが必要になるので構造が複雑になる。また、回転運動に対してはシリンダの運動方向を切り替える必要があるので制御が一層複雑になる。
【０００９】
本発明は、より簡素な構造と操作方法で重量物のＸ、Ｙ方向への移動および回転を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために各支持ユニットにそれぞれ１組の回転自在な移動シリンダを設けるものである。
【発明の効果】
【００１１】
移動シリンダを２組から１組に減少させることにより支持ユニットの構造が簡素化される。支持ユニットの重量が軽減されるので可搬性が向上し応用分野が広げられる。また、安価な製作が可能になる。
【００１２】
従来の方法に対し重量物の回転が効率よく行える。即ち、移動シリンダのストロークを有効に利用できる。
【００１３】
移動方向の設定は無負荷の（荷重を支持していない）状態で設定できるので力を必要とせず、人力で可能である。また、移動時に各支持ユニットの方向が自動的に揃う作用が働くので正確に設定する必要はなく、複雑な制御を必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３について説明する。
【００１５】
図１は、本装置の支持ユニット２の断面を示す。１０は主シリンダで、その上部はホルダ１１に支承され、該ホルダに設置されている移動シリンダ１９により摺動する。１７は回転軸で、その下面に前記ホルダ１１の上面が固設されており、回転軸１７はフレーム３に固設されている回転軸ホルダ１８に支承され、回転中心２０の周りに回転できる。主シリンダ１０のピストンロッド１６の先端に取り付けられた接地板９が地面４に接地し、フレーム３を押し上げた状態で移動シリンダ１９を作動させると、フレーム３は地面４に対し相対的に運動する。移動方向の設定は接地板９が接地していない無負荷の状態で移動シリンダ１９を回転させて行う。
【００１６】
図２は、６組の支持ユニットを用いて重量物を移動する例である。黒丸の支持ユニットは荷重を支持している状態、白丸は無負荷の状態を示す。（ａ）は移動シリンダ１９をＸ方向に向け、重量物をＸ方向に移動する。（ｂ）は同様にＹ方向に移動する場合である。（ｃ）は回転を行う場合、（ｄ）は現在負荷時の支持ユニットで回転を行い、無負荷時の支持ユニットでＹ方向へ移動する場合である。
【００１７】
図３は、移動シリンダ１９の設定角度の誤差が自動的に修正される原理を説明するものである。図３（ａ）は直線運動の場合である。図において、３組の支持ユニットは点２ａ、２ｂ、２ｃでフレーム３を支持している。それぞれの支持ユニットの移動シリンダによる駆動力ベクトルをＦａ、Ｆｂ、Ｆｃで表すと合成されたベクトルはＦｔとなり、フレーム３はベクトルＦｔの方向に動き出そうとする。支持点２ａのベクトルＦａはベクトルＦｔとθの角度を持つが、各支持点はフレーム３で結合されているので各支持ユニットにはベクトルＦａの方向に移動する強制力が働く。その結果、移動シリンダ１９は回転中心２０の周りに回転し、ベクトルＦａはベクトルＦｔと平行になる。この回転にはまさつ抵抗を伴うので、最終的な移動方向は初期の運動ベクトルＦｔと完全に一致するものではない。予め移動方法を確定するには、どれか一つの支持ユニットの回転角度を固定（まさつ抵抗無限大）すればよい。残りの支持ユニットは固定された支持ユニットの方向に一致するよう回転するので移動方向が一つに揃うことになる。
【００１８】
図３（ｂ）において、フレーム３を回転させるため各支持点での運動方向（移動シリンダの方向）を適当に定めるとする。フレームの回転中心は、各支持点を通り各運動ベクトルと直角方向の線分で囲まれた三角形（斜線部）の中に存在する。ある瞬間におけるフレームの回転中心は三角形の中の１点であるので、各ベクトルの方向は回転に対し必ずしも一致しない。このずれは前項での説明と同様に移動シリンダが回転することにより自動的に修正される。また、２組の支持ユニットの移動方向（移動シリンダの向き）を固定すると回転中心は固定される。例えば点２ａと２ｂのベクトルＦａとＦｂの方向を固定すると回転中心は点２１になり、ベクトルＦｃの方向は自動的に修正される。
【００１９】
上記のように、回転運動に対しても移動シリンダの方向が自動的に揃えられるので、従来の方法に比べて移動シリンダのストロークを有効に利用することができる。
【００２０】
図１で、フレーム３を省いて支持ユニット２を移動対象の重量物１に直接取り付けることも可能である。また、支持ユニット２の上下を逆にして使用することも可能である。主シリンダ１０、移動シリンダ１９の駆動源は油圧でも空圧でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
従来の重量物の移動作業に加え、支持ユニットが軽量化し制御機構が簡素化できることにより利用分野の拡大が期待される。即ち、軽量化により運搬が容易になり足場の悪い所へ持込み可能となる。また、制御が簡素化されるので作業段取りが短縮できる。これらの利点により特に災害救助分野への利用展開が期待される。例えば脱線車両の復旧、地震災害時の重量障害物の早期排除等である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】 本発明の支持ユニットの断面図
【図２】 同実施形態を示す上方から見た概観図
【図３】 同移動シリンダの方向を自動補正する原理図
【図４】 従来の重量物移動装置の概念図
【図５】 同支持ユニットの断面図
【図６】 同支持ユニット動作手順の説明図
【図７】 同旋回動作の説明図
【符号の説明】
【００２３】
１ 重量物 ２ 支持ユニット
３ フレーム ４ 地面
９ 接地板 １０ 主シリンダ
１１ 第１ホルダ １２ 第１移動シリンダ
１３ スライダ １４ 第２ホルダ
１５ 第２移動シリンダ １６ ピストンロッド
１７ 回転軸 １８ 回転軸ホルダ
１９ 移動シリンダ ２０ 回転中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム又は移動対象の重量物の下面に少なくとも６組以上の支持ユニットを設置し、各支持ユニットにはフレーム又は移動対象の重量物に対して該支持ユニットを上下に移動させる主シリンダ、水平方向に移動させる移動シリンダ、水平移動方向を変更するための移動シリンダの回転機構をそれぞれ設けたことを特徴とする重量物の移動装置。
【請求項１】
フレーム又は移動対象の重量物の下面に少なくとも６組以上の支持ユニットを設置し、各支持ユニットにはフレーム又は移動対象の重量物に対して該支持ユニットを上下に移動させる主シリンダ、水平方向に移動させる移動シリンダ、水平移動方向を変更するための移動シリンダの回転機構をそれぞれ設けたことを特徴とする重量物の移動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１９９４９３（Ｐ２００６−１９９４９３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３８３５７（Ｐ２００５−３８３５７）
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（５０５０５６３０６）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（５０５０５６３０６）
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