JP2011237029A - ６脚プラットフォーム、およびその６脚プラットフォームに使用することができるジャッキ - Google Patents

Abstract

【課題】６脚プラットフォーム、およびその６脚プラットフォームに使用することができるジャッキを提供する。
【解決手段】６脚プラットフォームは６つのジャッキ１０を備え、ジャッキは、本体１１と、本体に対して並進運動することができるピストン１２と、ピストンの並進運動に従うようにピストンに接続されたロッド１８とを備え、このロッドによって、ジャッキが荷重を加え、ロッドは、ボールジョイント２１によってピストンに接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、６脚プラットフォームと、それに使用することができるジャッキとに関する。

ゴフ・スチュワートプラットフォームとしても知られている６脚プラットフォームは、空間内に物体を正確に位置決めするために使用される。６脚プラットフォームは、固定ベースと、それに対して移動することができるトッププレートとを備える。トッププレートは、物体が固定されるベースに対して６つの自由度で移動することができ、上記物体の位置および方向の構成が制御される。このタイプのプラットフォームは多数の用途を有する。このようなプラットフォームは、例えば、加工されるように意図される機械的加工品を位置決めする際に、パラボラアンテナまたはテレスコープを位置決めするために、フライトシミュレータのために、または代わりに、機器がどのように動作するかに関する試験を行うために見出される。

６脚プラットフォームは、一般に、移動トッププレートをベースに接続する調整可能な長さの６つの脚を備える。それらの脚は移動トッププレートにおよびベースに対をなして接続される。対の２つの脚、および移動トッププレートに関連する同じ対が、ベースに関連する２つの異なる対に属するように、対が互い違いになる。公知の６脚プラットフォームでは、各脚は、その端部の各々において、３つの回転自由度を有するボールジョイントによりベースにおよび移動トッププレートに関節結合されたリニアジャッキを備える。６つの各脚の長さの協働調整により、移動トッププレートを６つの自由度で移動させることが可能になる。

移動トッププレートの移動中に、ジャッキの全てが、それらをベースに接続するボールジョイントを中心に回転させられる。ジャッキは油圧ジャッキまたは電動ジャッキであってもよい。ジャッキは、一般に、やや重量があり、それら自体のオンボード駆動システムを支持する。ジャッキの移動はプラットフォームの全体慣性の大きな割合を占める。この慣性により、このプラットフォームの非常に高速の移動が損なわれる。

本発明の目的は、６脚プラットフォームの慣性を減少させて、移動トッププレートが非常に高速で大規模な移動を行うことをより容易にすることである。

このため、本発明の主題は、６脚プラットフォームで使用することができるジャッキであって、本体と、本体に対して並進運動することができるピストンと、ピストンの並進運動に従うようにピストンに接続されたロッドとを備え、このロッドによって荷重を加えるジャッキにおいて、ロッドがボールジョイントによってピストンに接続されることを特徴とするジャッキである。

本発明の別の主題は、本発明による６つのジャッキを備える６脚プラットフォームであって、ベースと移動トッププレートとを備えるプラットフォームにおいて、６つのジャッキが、それらの本体によってベースに固定され、６つのジャッキの第２のボールジョイントを介して移動トッププレートに接続されることを特徴とする６脚プラットフォームである。

本発明はより良く理解され、他の利点は、添付図面で詳細が例示される一実施形態の詳細な説明を読めば明らかになるであろう。

本発明によるジャッキを概略的に示している。 本発明による６脚プラットフォームの運動学的線図を示している。 図１に概略的に示されているジャッキの例示的な一実施形態を示している。 図２に概略的に示されている６脚プラットフォームの例示的な一実施形態を示している。

明確にするために、種々の図において、同じ要素には同じ参照番号が付されている。

図１は、本体１１と、長手方向軸線１３に沿って本体１１に対して並進運動することができるピストン１２とを備えるリニアジャッキ１０を示している。ピストン１２は、その並進運動において、本体１１に属する２つの軸受１４と１５によって誘導される。図示した実施例では、ジャッキは油圧ジャッキであるが、もちろん、例えば電動ジャッキまたは空気圧ジャッキの場合におけるようなジャッキを駆動する他の方法によって、本発明を実現してもよい。ジャッキ１０は、複動ジャッキであり、本体１１内に形成されかつピストン１２によって分離された２つのチャンバ１６と１７を備える。２つのチャンバ１６と１７には加圧油圧流体が送られる。２つのチャンバ１６と１７の間の油圧流体の圧力差により、ピストンが軸線１３に沿って並進運動を行うことが可能になる。１つのみのチャンバに油圧流体が供給される単動ジャッキで本発明を使用することも可能である。他のチャンバは、油圧流体の圧力がゼロである場合に得られる位置にピストン１２を戻すことを可能にするバネに置き換えることが可能である。

ジャッキ１０はロッド１８を備え、このロッドを介してジャッキが荷重を加える。より具体的には、ロッド１８は２つの端部１９と２０を備える。端部１９はピストン１２に接続され、端部２０は外部要素に当接し、この外部要素には、ジャッキ１０によって発生した荷重が加えられる。先行技術のジャッキでは、ロッド１８は端部１９でピストン１２に固定される。本発明によれば、ロッド１８は、端部１９に配置されたボールジョイント２１によってピストンに接続される。このジョイントは、ロッド１８が軸線１３に対して角運動することを可能にする。

油圧ジャッキを使用することによって、ボールジョイント２１は有利には流体静力学的であることができ、ジャッキ１０を作動させるために使用される流体を送り出すことによって、ボールジョイント２１に流体が供給される。送り出しは、１つ以上の流路２２と２３を介して行うことが可能であり、それらの流路の各々はチャンバ１６および１７とボールジョイント２１とを接続している。この結果、ボールジョイント２１内の流体圧力はチャンバ１６と１７内の流体の圧力に依存する。したがって、ジャッキが、より重い荷重をかけると、それだけ、チャンバ１６または１７の少なくとも一方の中の圧力が高くなり、そしてボールジョイント２１に形成された流体静力学的な膜が大きくなる。

ジャッキ１０は、ロッド１８の第２の端部２０に配置された第２のボールジョイント２４を備え得る。この第２のボールジョイント２４は、物体をジャッキ１０に接続することを可能にする。ジャッキ１０によって加えられた荷重は、第１のボールジョイント２１、ロッド１８、そして第２のボールジョイント２４を通過する。有利には、第２のボールジョイント２４も流体静力学的であり、ジャッキ１０を作動させるために使用される流体のあるものを送り出すことによって、第２のボールジョイント２４に流体が供給される。送り出しは、ロッド１８の内部に配置されかつ２つのボールジョイント２１と２４を接続する流路２５によって行うことが可能である。

ジャッキは、軸線１３に沿ったピストン１２の並進運動において、本体１１に対するピストン１２の位置を検知するセンサ２６を備え得る。センサ２６は例えばマグネトストリクティブタイプである。センサ２６は、本体１１に固定されかつ強磁性の棒２８に沿って超音波を発することができるハウジング２７を備える。ピストン１２が移動して超音波を変化させるときに、ピストン１２に固定された磁石２９が棒２８に沿って摺動する。測定によれば、ハウジング２７の内部において、この超音波により、ピストン１２の位置を決定することが可能になる。

図２は、ベース３１、移動トッププレート３２、および図１に関して示したものと同様の６つのジャッキ１０を備える６脚プラットフォーム３０の運動学的線図を示している。ジャッキ１０の各々の本体１１はベース３１に固定され、ピストン１２の並進運動の方向は６つの両矢印３３−１〜３３−６で示されている。本体１１はベース３１に固定されるので、矢印３３−１〜３３−６は、ベース３１と接続される座標系の空間内で定められる。６つのロッド１８およびそれらのボールジョイント２１と２４には、方向に対応する接尾辞番号、すなわち、ロッドについては１８−１〜１８−６、第１のボールジョイントについては２１−１〜２１−６、第２のボールジョイントについては２４−１〜２４−６が付されている。

図３は、ジャッキ１０の例示的な一実施形態を示している。さらに、この図は、本体１１の軸線１３に沿って並進運動することができるピストン１２と、ロッド１８の端部がボールジョイント２１と２４に当接するロッド１８と、移動トッププレート３２の部分とを示している。図３は、ジャッキ１０を制御するための油圧制御部材３５を示している。部材３５は、例えば、２つのチャンバ１６と１７に流体を供給することを可能にするサーボ弁を備える。

移動トッププレートの移動中にジャッキの本体が移動することができる先行技術では、このような制御部材がジャッキの本体よりもベースに固定されることが好ましい。これにより、ジャッキを有する本体の慣性が制限されるようになる。ジャッキの本体に対する制御部材の相対運動が生じる可能性があるので、フレキシブルホースを使用して、制御部材からの油圧流体をジャッキのチャンバに供給しなければならない。ジャッキ１０の本体１１をベース３１に固定することは、部材３５と本体１１との間に硬質パイプを取り付けることができることを意味する。

有利には、ジャッキ１０の油圧制御部材３５が本体１１に固定される。本体１１はベース３１に対して固定されるので、付加的な慣性は部材３５によって発生しない。本体１１へのこの固定により、部材３５と本体１１とを接続するパイプの長さを短くすることが可能になる。これにより、このパイプ内における圧力低下を低減することが可能になる。この利点は、移動トッププレート３２の移動を速くする必要があり、部材３５とチャンバ１６および１７との間で油圧流体をより速く流さなければならない場合に重要になる。

ピストン１２は、管状部であり、ロッド１８が通過することができる開口部３６を備える。開口部３６は、例えば、軸線１３を中心に円形であり、開口部の直径は、軸線１３を中心とするロッド１８の角運動を可能にする程度に十分に大きくなくてはならず、この運動は移動トッププレート３２の最大範囲と適合性がある。

図４は、図２に概略的に示したものと同様の６脚プラットフォーム３０に関する例示的な一実施形態の斜視図である。６つのジャッキには１０−１〜１０−６の番号が付されている。６つのジャッキの全てが上記ジャッキ１０と同一である。種々のジャッキの本体１１は取付部によってベース３１に対をなして固定される。より具体的には、ジャッキ１０−１と１０−２が取付部４０に固定され、ジャッキ１０−３と１０−４が取付部４１に固定され、そしてジャッキ１０−５と１０−６が取付部４２に固定される。ロッド１８−１〜１８−６はボールジョイント２４−１〜２４−６を介して移動トッププレート３２に接続される。これらのボールジョイントは対をなしてひとまとめにされる。対のボールジョイント２４−１〜２４−６は、取り付ける毎にひとまとめにされた対のジャッキに対して互い違いになる。より具体的には、ボールジョイント２４−２と２４−３は第１の対を形成し、ボール２４−４と２４−５は第２の対を形成し、そしてボールジョイント２４−６と２４−１は第３の対を形成する。

６脚プラットフォーム３０は、油圧流体のアキュムレータとして機能する容器を備える。これらの容器は高圧または低圧の油圧流体を含む。各ジャッキ１０−１〜１０−６に関連する制御部材３５は、各ジャッキ１０−１〜１０−６のチャンバが高圧流体にまたは低圧流体に接続されることを可能にする。全てのこれらの容器は、ベース３１に対して固定され、したがって、ジャッキ１０−１〜１０−６の各々の本体１１に対して固定される。６脚プラットフォーム３０は、例えば、それぞれの各ジャッキ１０−１〜１０−６に関連する低圧容器４４−１〜４４−６と、２つのジャッキに共通する高圧容器４５、４６および４７とを備える。より具体的には、１つの高圧容器４５はジャッキ１０−１と１０−２に関連し、１つの高圧容器４６はジャッキ１０−３と１０−４に関連し、そして１つの高圧容器４７はジャッキ１０−５と１０−６に関連する。高圧容器および低圧容器は、容器が固定される取付部４０〜４２を介してジャッキ１０−１〜１０−６に関連し得る。硬質パイプにより、容器が各ジャッキ１０−１〜１０−６の制御部材３５に接続される。中央油圧ユニットは加圧油圧流体を種々の容器に供給することが可能である。このユニットは種々の取付部４０〜４２に接続され得る。

１０ リニアジャッキ
１０−１ ジャッキ
１０−２ ジャッキ
１０−３ ジャッキ
１０−４ ジャッキ
１０−５ ジャッキ
１０−６ ジャッキ
１１ 本体
１２ ピストン
１３ 長手方向軸線
１４ 軸受
１５ 軸受
１６ チャンバ
１７ チャンバ
１８ ロッド
１８−１ ロッド
１８−２ ロッド
１８−３ ロッド
１８−４ ロッド
１８−５ ロッド
１８−６ ロッド
１９ 端部
２０ 端部
２１ 第１のボールジョイント
２１−１ 第１のボールジョイント
２１−２ 第１のボールジョイント
２１−３ 第１のボールジョイント
２１−４ 第１のボールジョイント
２１−５ 第１のボールジョイント
２１−６ 第１のボールジョイント
２２ １つ以上の流路
２３ １つ以上の流路
２４ 第２のボールジョイント
２４−１ 第２のボールジョイント
２４−２ 第２のボールジョイント
２４−３ 第２のボールジョイント
２４−４ 第２のボールジョイント
２４−５ 第２のボールジョイント
２４−６ 第２のボールジョイント
２５ 流路
２６ センサ
２７ ハウジング
２８ 強磁性の棒
２９ 磁石
３０ ６脚プラットフォーム
３１ ベース
３２ 移動トッププレート
３３−１ 両矢印
３３−２ 両矢印
３３−３ 両矢印
３３−４ 両矢印
３３−５ 両矢印
３３−６ 両矢印
３５ 油圧制御部材
３６ 開口部
４０ 取付部
４１ 取付部
４２ 取付部
４４−１ 低圧容器
４４−２ 低圧容器
４４−３ 低圧容器
４４−４ 低圧容器
４４−５ 低圧容器
４４−６ 低圧容器
４５ 高圧容器
４６ 高圧容器
４７ 高圧容器

Claims (7)

1. ベース（３１）と移動トッププレート（３２）と６つのジャッキ（１０−１〜１０−６）とを備える６脚プラットフォームであって、前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々が、本体（１１）と、前記本体（１１）に対して並進運動することができるピストン（１２）と、前記ピストン（１２）の並進運動に従うように前記ピストン（１２）に接続されたロッド（１８）とを備え、前記ロッド（１８）によって前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）が荷重を加える６脚プラットフォームにおいて、前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々について、前記ロッド（１８）が、前記ロッドの端部（１９、２０）の第１の端部（１９）のボールジョイント（２１）によって前記ピストン（１２）に接続されること、および前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々が、前記ロッド（１８）の第２の端部（２０）に配置された第２のボールジョイント（２４）を備えること、および前記６つのジャッキ（１０−１〜１０−６）が、それらの本体（１１）によって前記ベース（３１）に固定され、前記６つのジャッキ（１０−１〜１０−６）の第２のボールジョイント（２４−１〜２４−６）を介して前記移動トッププレート（３２）に接続されることを特徴とする６脚プラットフォーム。
2. 前記６つのジャッキ（１０−１〜１０−６）が油圧ジャッキであること、および前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々について、前記ボールジョイント（２１）が流体静力学的であり、前記ジャッキ（１０）を作動させるために使用される流体を送り出すことによって、前記ボールジョイント（２１）に流体が供給されることを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム。
3. 前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々について、前記第２のボールジョイント（２４）が流体静力学的であり、前記ジャッキ（１０）を作動させるために使用される流体を送り出すことによって、前記第２のボールジョイント（２４）に流体が供給されることを特徴とする請求項２に記載のプラットフォーム。
4. 前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々について、前記第２のボールジョイントへの流体の供給が、前記ロッド（１８）に配置されかつ前記２つのボールジョイント（２１、２４）を接続する流路（２５）によって行われることを特徴とする請求項３に記載のプラットフォーム。
5. 前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々が、前記本体（１１）内に形成されかつ前記ピストン（１２）によって分離された２つのチャンバ（１６、１７）を備えること、および前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々について、流体が、前記チャンバ（１６、１７）の各々と前記ボールジョイント（２１）とを接続する１つ以上の流路（２２、２３）を介して送り出されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のプラットフォーム。
6. 前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の各々が、前記ジャッキ（１０）を制御するための油圧制御部材（３５）を備えること、および前記部材（３５）が前記ジャッキ（１０）の前記本体（１１）に固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラットフォーム。
7. 前記プラットフォームが、前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）の前記本体（１１）を対をなして固定する前記ベース（３１）に固定された取付部（４０、４１、４２）と、前記ジャッキ（１０−１〜１０−６）に関連しかつ前記取付部（４０、４１、４２）に固定された油圧流体貯蔵容器（４４−１〜４４−６、４５、４６および４７）とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラットフォーム。

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