JP2015021615A - 高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の橋梁点検車や照明等に使用される伸縮装置では主に金属が主要な材料であったため、軽量化や小型化が容易に出来なかった。
【解決手段】本発明の高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置は伸縮性能の高い多段リンク構造と曲げ剛性の高い高強度繊維強化プラスチックの段のロッド及び駆動用のアクチュエーターを組み合わせることで軽量で曲げ剛性の大きい伸縮機構とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、スタジオ照明装置等の昇降、水平方向の物体の移動用手段、移動用アンテナの昇降、検査装置の空間内移動手段、橋梁用検査装置の伸縮アームに関するものである。

従来の橋梁点検車では点検用アームに金属製の材料やそれを動かすための油圧式アクチュエーターが使用され、重量も大きい。このため、それを支えるための車両も大型で、それに伴う道路占有幅も交通障害の原因となっている。（特許文献１参照）

一般に、ＴＶスタジオや劇場において照明装置を任意の高さに昇降させる場合の伸縮装置では平行に位置する基板と移動板との間に、この基板に対して移動板を平行に近接離間するパンタグラフ状のリンク機構を複数備えてなる伸縮装置において、隣り合う少なくとも一対のリンク機構の屈曲部同士を連結する方式がある。（特許文献２参照）

花や照明、展示物などの昇降に使用される従来型のアクチュエーターで棒状の伸縮機構を有する螺旋状進退作動装置がある。（特許文献３参照）

近年高強度繊維補強型材料による風車や飛行機などの主要な構造材料として、使用されるようになってきているが、棒状伸縮装置への適用した事例はなかった。

特許第５００２７５６号 特許平０８−０５７７８７（平８．３．１４） 特開２００７−１９２２５７（Ｐ２００７−１９２２５７Ａ）

特許文献１の橋梁点検車では点検用アームに金属製の材料やそれを動かすための油圧式アクチュエーターが使用され、重量も大きい。このため、それを支えるための車両も大型で、それに伴う道路占有幅も交通障害の原因となっており、軽量化や小型化が必要であった。

特許文献２のＴＶスタジオや劇場において照明装置を任意の高さに昇降させる場合の伸縮装置では平行に位置する基板と移動板との間に、この基板に対して移動板を平行に近接離間するパンタグラフ状のリンク機構を複数備えている。また、伸縮装置は隣り合う少なくとも一対のリンク機構の屈曲部同士を連結する方式があるが、パンタグラフ状のものを複数配置するため、剛性は得やすくなるが全体としての作業スペースや安全性の確保が必要となっていたため、細くて長く伸縮可能な装置が求められていた。

特許文献３の螺旋状進退作動装置の軸方向強度は比較的大きな過重を受け持つことは可能であるが、片持ち張りとして軸直角方向の力が作用した場合曲げに対する剛性が低いため、長尺な水平アームの製作は困難であった。

高強度補強繊維を用いて細く長く伸縮可能な多段の竹の子状構造の場合、各段の鞘と伸縮機構との接続が必要となるが各段の鞘は樹脂製であり、強度的に確実な固定手法がなかった。

また、前記高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置にケーブル等の配線を添架させる場合ケーブル伸縮に伴う配線処理が必要となる。

本発明の高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置は伸縮性能の高い多段リンク構造と曲げ剛性の高い多段のロッド及び駆動用のアクチュエーターを組み合わせることで軽量で曲げ剛性の大きい伸縮機構とする。

該装置では各段毎の伸縮を可能とするため、各段のロット端部にフランジ付きの金物を接着剤等により固定し、多段リンク機構部品との接続を容易なものとする。

また伸縮装置先端部に電子機器等の装置を配置して電源や通信用配線を行う場合は多段リング機構部側面またはその構造部材内部に配置することにより、伸縮時の配線処理を可能とする。

多段リンク構造の単独使用時は面外方向の曲げに対する強度は期待できないが、剛性の高い高強度繊維補強の竹の子状多段のロットの各段のロッドの端部に該リンク構造のヒンジ部を固定することで面外方向の曲げに対する変異も低減可能になり、さらに長尺アームの各段を同時に延長する機構とすることも可能となる。

本発明の高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置は従来の伸縮機構に比べ軽量でアーム長尺化を容易にする効果があり、特に車両での移動を伴うアンテナや照明装置の出し入れなどでは軽量・小型化に加え、経済的な効果も期待でき、また、各種の検査装置などの移動手段に用いるアームの小型軽量化と長尺化も可能になる。

従来型伸縮アームの配線処理では大掛かりなケーブルベアーを必要としていたが、本発明では多段リンクの表面に取り付けることにより配線処理が簡素化されて容易になる。

伸縮装置の側面図（実施例１） 伸縮装置平面図（実施例１） 伸縮装置断面図（実施例１） 多段リンク機構部固定金物説明図（実施例１） ＦＲＰ管標準伸縮部側断面図（実施例１） 多段リンク機構平面説明図 橋梁点検車での実施例１ 移動用アンテナ付き車両の実施例２。

本発明の高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置１は図１、２，３，４，５、６に示す伸縮性能の高い多段リンク構造６と曲げ剛性の高い多段のロッド２，３及び駆動用のアクチュエーター７を組み合わせた伸縮構造とする。

図１の多段リンク機構部６と基部ＦＲＰ管２と伸縮標準部ＦＲＰ管３の組み合わせは格段のロッドの端部に図１、３，４に示す金属製フランジ付きパイプ８を固定し、多段リンクとフランジ部の接続金物９、フランジ部取り付けボルト１０、多段リンク部と接続金物の接続用ボルトにより接続する。

該装置１の伸縮は図６の基部ＦＲＰ管への接続部１２とアクチュエーターへの接続部１３の距離を軸方向に変化させることに行う。

本発明の高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置１の実施例は図７，８に示す。

図７及び８に示す該装置１の説明図は図１〜６に示す。

本発明の高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置は橋梁点検車などの長尺アームの他、アンテナの伸縮を可能なものとする。

また、前記高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置１は照明や作業用機器の移動手段に活用することも可能である。

１高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置
２基部ＦＲＰ管
３伸縮標準部ＦＲＰ管
４固定部中心
５ＦＲＰ管補強部
６多段リンク機構部
７アクチュエーター
８金属製フランジ付きパイプ
９多段リンクとフランジ部の接続金物
１０フランジ部取り付けボルト
１１多段リンク部と接続金物の接続用ボルト
１２基部ＦＲＰ管への接続部
１３アクチュエーターへの接続位置
１４多段リンク端部
１５多段リンク中間部材
１６多段リンク機構のヒンジ継ぎ手部
１７橋梁
１８橋梁点検車等
１９撮影装置
２０アンテナ付き移動用車両等
２１アンテナ
３０合いしろ

Claims (3)

1. 多段リンク機構部と多段ロッドと可動用のアクチュエーターにより構成される軸方向への伸縮可能な高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置。
2. 請求項１記載の該装置では各段毎の伸縮を可能とするため、各段のロット端部にフランジ付きの金物を固定し、多段リンク機構部品との接続を容易なものとすることを特徴とする高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置。
3. 請求項１記載の該装置の先端部に電子機器等の装置を配置して電源や通信用配線を行う場合は多段リング機構部側面またはその構造部材内部に配置することにより、伸縮時の配線処理を可能とすることを特徴とする高強度繊維強化プラスチック併用伸縮装置。

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