JP2015044258A - 引き抜き装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】引き抜き対象物を容易に引き抜くことができる引き抜き装置を提供する。【解決手段】一つの実施の形態に係る引き抜き装置は、弾性体と、第1及び第2の押圧部と、引張部と、を備える。前記弾性体は、第1の方向に向く第1の端部と、前記第1の端部の反対側に位置する第2の端部と、前記第1の方向と交差する第2の方向に向く接触面と、を有し、前記第2の方向に拡がることが可能である。前記第1及び第2の押圧部は、前記第1及び第2の端部を押圧する。前記引張部は、前記第2の押圧部を前記第1の方向に引っ張ることが可能である。押圧によって圧縮された前記弾性体が前記第2の方向に拡がることで、前記接触面が引き抜き対象物に接触可能である。前記引き抜き対象物に前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれる。【選択図】図4

Description

本発明の実施形態は、引き抜き装置及び保持装置に関する。
例えば、地面に打ち込まれたり、装置に挿入されたりする筒や棒のような部材は、必要に応じて引き抜かれる。当該部材は、例えば、手で引き抜かれたり、梃子やチャッキング可能な器具によって引き抜かれたり、反対側から押し出されたりする。
特開平9−103819号公報
前記部材の引き抜き作業をより容易に行うことができれば好ましい。
本発明が解決する課題の一つは、引き抜き対象物をより容易に引き抜くことができる引き抜き装置、及び対象物をより容易に保持できる保持装置を提供することである。
一つの実施の形態に係る引き抜き装置は、弾性体と、第1の押圧部と、第2の押圧部と、引張部と、を備える。前記弾性体は、第1の方向に向く第1の端部と、前記第1の端部の反対側に位置する第2の端部と、前記第1の方向と交差する第2の方向に向く接触面と、を有し、前記第2の方向に拡がることが可能である。前記第1の押圧部は、前記弾性体の前記第1の端部を押圧する。前記第2の押圧部は、前記弾性体の前記第2の端部を押圧する。前記引張部は、前記第2の押圧部を前記第1の方向に引っ張ることが可能である。前記第1の押圧部による押圧と前記第2の押圧部による押圧とによって圧縮された前記弾性体が前記第2の方向に拡がることで、前記接触面が引き抜き対象物に接触可能である。前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれる。
図1は、第1の実施の形態に係るオゾン発生装置を示す斜視図である。 図2は、第1の実施形態のオゾン発生装置を示す断面図である。 図3は、第1の実施形態の引き抜き装置を示す斜視図である。 図4は、第1の実施形態の、放電管に挿入された引き抜き装置を示す断面図である。 図5は、第1の実施形態の、弾性体が圧縮された引き抜き装置を示す断面図である。 図6は、第1の実施形態の、筒体に作用する力が解放された引き抜き装置を示す断面図である。 図7は、第1の実施形態の、放電管を引き抜く引き抜き装置を示す断面図である。 図8は、第1の実施形態の、棒材に作用する力が解放された引き抜き装置を示す断面図である。 図9は、第1の実施形態の引き抜き装置の変形例を示す断面図である。 図10は、第2の実施の形態に係る引き抜き装置を分解して示す斜視図である。 図11は、第3の実施の形態に係る引き抜き装置を示す断面図である。 図12は、第3の実施形態の、弾性体が圧縮された引き抜き装置を示す断面図である。 図13は、第3の実施形態の、杭を引き抜く引き抜き装置を示す断面図である。
以下に、第1の実施の形態について、図1乃至図9を参照して説明する。なお、実施形態に係る構成要素や、当該要素の説明について、複数の表現を併記することがある。当該構成要素及び説明について、記載されていない他の表現がされることは妨げられない。さらに、複数の表現が記載されない構成要素及び説明について、他の表現がされることは妨げられない。
図1は、オゾン発生装置10を概略的に示す斜視図である。図2は、オゾン発生装置10を概略的に示す断面図である。図1及び図2に示すように、オゾン発生装置10は、缶体11と、複数の放電管12とを有する。放電管12は、引き抜き対象物及び対象物の一例であり、例えば、対象、筒、部材又は挿入物のようにも称され得る。
缶体11は、複数の孔が設けられた略円柱形に形成される。図2に示すように、缶体11は、複数の筒部15と、一対の端板16と、を有する。複数の筒部15は、缶体12の長手方向に延び、互いに平行に配置される。端板16は、缶体12の長手方向の端面をそれぞれ形成する。端板16に複数の孔が設けられる。複数の筒部15は、端板16の当該複数の孔に対応して配置される。すなわち、一方の端板16に設けられた前記孔と、他方の端板16に設けられた前記孔とが、対応する筒部15によって接続される。
筒部15に、複数のスペーサ18が設けられる。スペーサ18は、筒部15の内周面からそれぞれ突出する。スペーサ18は、筒部15と一体に形成される。スペーサ18はこれに限らず、筒部15とは異なる部品であっても良い。
放電管12は、前記筒部15の内部に挿入される。放電管12は、複数のスペーサ18によって支持される。複数のスペーサ18は、複数の方向から放電管12に接触することで、放電管12を保持する。スペーサ18に保持された放電管12は、筒部15に沿って延びる。
放電管12は、内面に金属被膜が形成されたガラス管である。放電管12の一方の端部は開放される。放電管12の他方の端部は、ドーム状の底部によって塞がれる。すなわち、放電管12は、有底の筒体である。言い換えると、放電管12は、一方の端部に開口する開口部19を有する。開口部19は、第3の開口部の一例である。放電管12の肉厚は、例えば、約1[mm]である。
オゾン発生装置10は、さらに、一対の蓋、交流電源、空気供給装置、冷却水供給装置、及び冷却装置を有する。一対の蓋は、一対の端板16を覆う。前記冷却水供給装置及び前記冷却装置は、缶体11の内部に冷却液を流す。これにより、オゾン発生装置10が冷却される。
図面に示されるように、本明細書において、X軸、Y軸及びZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、放電管12の長手方向に沿う。言い換えると、放電管12及び開口部19は、X軸に沿って延びる。
図3は、引き抜き装置20を示す斜視図である。オゾン発生装置10の保守点検時に、筒部15の内部が清掃される。例えばこのために、放電管12は、オゾン発生装置10から引き抜かれる。引き抜き装置20は、当該放電管12の引き抜き作業に用いられる。
引き抜き装置20は、棒材21と、鍔22と、弾性体23と、筒体24とを有する。棒材21は、引張部の一例であり、例えば、軸、保持部、把持部又は作用部のようにも称され得る。鍔22は、第2の押圧部及び第1の部材の一例であり、例えば、当接部、受け部、圧縮部又は支持部のようにも称され得る。弾性体23は、第3の部材の一例であり、例えば、変形部、膨張部、接触部、摩擦部又は拡径部とも称され得る。筒体24は、第1の押圧部及び第2の部材の一例であり、例えば、圧縮部、加圧部、支持部、移動部又はスライド部のようにも称され得る。
図4は、放電管12に挿入された引き抜き装置20を示す断面図である。図4に示すように、棒材21は、X軸に沿って真直ぐ延びる円柱形の棒である。なお、棒材21はこれに限らず、曲がっていても良いし、太い部分及び細い部分を有しても良い。棒材21は、例えば金属によって形成されるが、他の材料によって形成されても良い。
鍔22は、棒材21の一方の端部に設けられる。鍔22は、円盤状の部分であり、棒材21と一体に形成される。言い換えると、棒材21と鍔22とは互いに接合される。なお、鍔22は、棒材21と別の部品であっても良い。
弾性体23は、例えば、ゴム硬度が30度程度のウレタンゴムによって、円筒状に形成される。なお、弾性体23の形状はこれに限らず、例えば、四角形や多角形の筒状であっても良い。また、弾性体23は、一方向への圧縮によって他方向へ弾性的に拡がる部材であれば良く、例えば、合成ゴム及びシリコンゴムのような他のゴム、合成樹脂等の保護材(滑り材、被覆材)によって覆われたコイルスプリング、又は風船のような他の部品によって形成されても良い。
本明細書において筒状とは、一方の端部から他方の端部に亘る開口(空洞)が設けられた形状を示す。当該開口は真直ぐ延びる孔に限らず、曲がっても良く、細い部分及び太い部分を有しても良い。また、外形と前記開口とが互いに異なる形状を有しても良い。
弾性体23は、X軸に沿って真直ぐ延びる。なお、弾性体23はこれに限らず、曲がっていても良いし、太い部分及び細い部分を有しても良い。
弾性体23は、第1の端部31と、第2の端部32と、第1の開口部33と、を有する。第2の端部32は、第1の端部31の反対側に位置し、鍔22の受け面22aに面する。鍔22の受け面22aは、第1の部分の一例である。第1の開口部33は、X軸に沿って延び、第1の端部31と第2の端部32とに開口する。言い換えると、第1の開口部33は、第1の端部31から第2の端部32に亘って設けられる。
第1の開口部33に、棒材21が挿通される。第1の開口部33を形成する弾性体23の内周面23aと、棒材21の外周面21aとの間に、隙間が形成される。なお、弾性体23の内周面23aが、棒材21の外周面21aに密接しても良い。弾性体23は、棒材21に沿って移動可能である。
筒体24は、例えば金属によって円筒形状に形成される。筒体24は、弾性体23よりも硬い。筒体24は、X軸に沿って真直ぐ延びる。なお、筒体24はこれに限らず、曲がっていても良いし、太い部分及び細い部分を有してもよい。
筒体24は、一方の端部34と、他方の端部35と、第2の開口部36とを有する。一方の端部34は、第2の部分の一例であり、弾性体23の第1の端部31に面する。すなわち、弾性体23は、鍔22の受け面22aと、筒体24の一方の端部34との間に介在する。
第2の開口部36は、X軸に沿って延び、一方の端部34と他方の端部35とにそれぞれ開口する。言い換えると、第2の開口部36は、一方の端部34から他方の端部35に亘って設けられる。
第2の開口部36に、棒材21が挿通される。第2の開口部36を形成する筒体24の内周面24aと、棒材21の外周面21aとの間に、隙間が形成される。筒体24は、棒材21に沿って移動可能である。
棒材21は、弾性体23の長さと筒体24の長さとの合計よりも長い。このため、棒材21は、筒体24の他方の端部35から突き出る。例えば、棒材21は、作業者が把持可能な長さだけ、筒体24の他方の端部35から突き出る。
筒体24が鍔22に向かって移動すると、筒体24の一方の端部34が弾性体23の第1の端部31に当たる。弾性体23が鍔22から離れていた場合、筒体24に押された弾性体23の第2の端部32は、鍔22に当たる。このように、筒体24は、弾性体23の第1の端部31を、鍔22に向かって押すことが可能である。
以下、図4を参照し、引き抜き装置20及び放電管12の寸法の一例について説明する。なお、引き抜き装置20及び放電管12の寸法は、以下に説明されるものに限らない。引き抜き装置20がオゾン発生装置10から引き抜く放電管12の開口部19の内径ditubeは、例えば41[mm]である。
弾性体23の外径d1は、例えば40[mm]である。弾性体23の外径d1は、例えば、放電管12の開口部19の内径ditubeの0.95乃至0.99倍である。なお、弾性体23の外径d1は、これに限らない。
X軸に沿う弾性体23の長さL1は、例えば50[mm]である。弾性体23の長さL1は、例えば、放電管12の開口部19の内径ditubeの1.00乃至1.40倍である。なお、弾性体23の長さL1は、これに限らない。
鍔22の外径d2は、例えば35[mm]である。鍔22の外径d2は、例えば、弾性体23の外径d1の0.70乃至1.00倍である。なお、鍔22の外径d2は、これに限らない。
筒体24の外径d3は、例えば35[mm]である。筒部24の外径d3は、例えば、弾性体23の外径d1の0.70乃至1.00倍である。なお、筒体24の外径d3は、これに限らない。また、鍔22の外径d2と、筒体24の外径d3とが異なっても良い。
棒材21の外径d4は、例えば、弾性体23の第1の開口部33の内径d5の0.95乃至1.00倍である。弾性体23は棒21に対して軸方向に移動可能である。なお、棒材21の外径d4と、弾性体23の第1の開口部33の内径d5とは、これに限らない。棒材21の外径d4は、鍔22の外径d2よりも小さい。
弾性体23と放電管12とが同一軸上に位置する場合、弾性体23の外周面23bと、開口部19を形成する放電管12の内周面12aと、の間の隙間は、例えば、0.5[mm]である。当該隙間は、弾性体23の外周面23bと、放電管12の内周面12aと、の間の距離である。弾性体23の外周面23bは、接触面の一例であり、弾性体23の径方向に向く。径方向は、Y−Z平面における方向であり、第2の方向の一例である。
弾性体23と棒材21とが同一軸上に位置する場合、第1の開口部33を形成する弾性体23の内周面23aと、棒材21の外周面21aと、の間の隙間は、例えば、0.1[mm]である。当該隙間は、弾性体23の内周面23aと、棒材21の外周面21aと、の間の距離である。以上のように、弾性体23の外周面23bと放電管12の内周面12aとの間の隙間は、弾性体23の内周面23aと棒材21の外周面21aとの間の隙間よりも広い。
以下に、引き抜き装置20を用いて、オゾン発生装置10から放電管12を引き抜く方法の一例について説明する。なお、引き抜き装置20を用いて、オゾン発生装置10から放電管12を引き抜く方法は、以下に説明するものに限らない。
放電管12は、図4に矢印で示す引き抜き方向D1に引き抜かれる。引き抜き方向D1は、第1の方向の一例であり、有底筒体である放電管12の開口端が向く方向である。引き抜き方向D1は、X軸に沿う方向である。
まず、引き抜き装置20が、引き抜き方向D1と逆方向に、放電管12の開口端に挿入される。引き抜き装置20の棒材21の一部と、鍔22と、弾性体23と、筒体24の一部とが、放電管12の内部に入る。
引き抜き装置20が放電管12に挿入されたとき、棒材21の一部と、筒体24の一部とが、放電管12の外部に位置する。なお、筒体24は、完全に放電管12の外部に位置しても良い。また、弾性体23の第1の端部31が引き抜き方向D1に向くとともに、棒材21が引き抜き方向D1に向かって延びている。
図5は、弾性体23が圧縮された引き抜き装置20を示す断面図である。図5に示すように、筒体24が、f1[N]の力で鍔22に向かって押される。同時に、棒材21が、f1[N]の力で引き抜き方向D1に引っ張られる。これにより、筒体24の一方の端部34が弾性体23の第1の端部31を押圧するとともに、棒材21に接合された鍔22が弾性体23の第2の端部32を押圧する。
弾性体23は、f1[N]の力がそれぞれ与えられる鍔22と筒体24とによって挟まれ、圧縮される。言い換えると、弾性体23は、筒体24による押圧と、鍔22による押圧と、によって圧縮される。
圧縮された弾性体23は、引き抜き方向D1と直交する径方向に拡がる(膨張する)。これにより、弾性体23の内周面23aが棒材21の外周面21aに接触するとともに、弾性体23の外周面23bが放電管12の内周面12aに接触する。言い換えると、弾性体23は、鍔22の受け面22aと、筒体24の一方の端部34とが近付いた場合に、鍔22の受け面22aと筒体24の一方の端部34とが近付く方向と交差する方向に、弾性的に拡がる。
圧縮されて拡がった弾性体23の外周面23bは、f2[N]の力で放電管12の内周面12aを押す。弾性体23は、径方向に拡がった状態で、放電管12を保持する。力f2の大きさは、例えば、力f1の大きさ、弾性体23の寸法、放電管12の寸法、及び弾性体23の機械的な材料定数によって決まる。
弾性体23の外周面23bが放電管12の内周面12aに接触した状態で、棒材21が引き抜き方向D1にさらに引っ張られる。これにより、弾性体23の外周面23bと、放電管12の内周面12aとの間にμ・f2[N]の摩擦力が生じる。μは摩擦係数である。当該摩擦力μ・f2と同量の、引き抜き方向D1に向く力が、放電管12に作用する。言い換えると、放電管12は、μ・f2[N]の力を生じる摩擦により引っ張られる。
一方、棒材21が引っ張られると、放電管12とスペーサ18との間に、放電管12の移動を制限するfspacer[N]の摩擦力が生じる。放電管12を引く力μ・f2は、放電管12の移動を制限する摩擦力fspacerの最大値よりも小さい。このため、放電管12は移動せずに静止した状態を保たれる。
図6は、棒材21が引かれるとともに筒体24に作用する力が解放された引き抜き装置20を示す断面図である。図6に示すように、棒材21が、f3[N]の力で引き抜き方向D1に引っ張られる。力f3は、力f1よりも大きい。
同時に、筒体24を押す力f1が解放される。例えば、筒体24を押す作業者の手が、筒体24から離される。例えば、筒体24は、弾性体23から離間する。このため、筒体24は、弾性体23に押圧力を作用させず、弾性体23を支持しない。なお、筒体24は、弾性体23と接触したままでも良い。
弾性体23の外周面23bが放電管12の内周面12aに接触した状態で、棒材21が力f3で引かれる。このため、筒体24から力f1が解放されるものの、弾性体23の外周面23bと放電管12の内周面12aとの間に、μ・f4[N]の摩擦力が生じる。この摩擦力μ・f4と、棒材21及び鍔22を引く力f3と、によって、弾性体23が圧縮され、径方向にさらに拡がる。拡がる弾性体23は、f4[N]の力で放電管12の内周面12aを押す。
摩擦力μ・f4と、棒材21を引く力f3とは等しい。さらに、当該摩擦力μ・f4と同量の、引き抜き方向D1に向く力が、放電管12に作用する。しかし、この力μ・f4は、放電管12とスペーサ18との間の摩擦力fspacerの最大値よりも小さい。このため、放電管12は移動せずに静止した状態を保たれる。
図7は、オゾン発生装置10から放電管12を引き抜く引き抜き装置20の断面図である。図7に示すように、棒材21が、f5[N]の力で引き抜き方向D1に引っ張られる。力f5は、力f3よりも大きい。
棒材21が力f5で引かれることで、弾性体23がさらに圧縮され、径方向にさらに拡がる。このため、弾性体23は、力f4よりも大きい力f6で、放電管12の内周面12aを押す。
弾性体23が力f6で放電管12の内周面12aを押すことで、弾性体23の外周面23bと放電管12の内周面12aとの間に、μ・f6[N]の摩擦力が生じる。当該摩擦力μ・f6と同量の、引き抜き方向D1に向く力が、放電管12に作用する。言い換えると、放電管12は、μ・f6[N]の力で引っ張られる。力μ・f6は、棒材21を引く力f5と等しい。
力μ・f6は、放電管12とスペーサ18との間の摩擦力fspacerの最大値よりも大きい。このため、放電管12が、引き抜き方向D1に移動する。言い換えると、放電管12が、オゾン発生装置10の筒部15から引き抜かれる。
図8は、棒材21に作用する力が解放された引き抜き装置20を示す断面図である。図8に示すように、放電管12がオゾン発生装置10から引き抜かれると、棒材21を引く力f5が解放される。例えば、棒材21を引く作業者の手が、棒材21から離れる。
棒材21を引く力f5が解放されると、鍔22から弾性体23に作用する力f5も解放される。すなわち、弾性体23を圧縮する力が消失する。これにより、弾性体23は、図8に二点鎖線で示す圧縮された状態から、実線で示す元の形状に復帰する。弾性体23の内周面23aが棒材21の外周面21aから離れるとともに、弾性体23の外周面23bが放電管12の内周面12aから離れる。この状態で、棒材21が引き抜き方向D1に引っ張られることで、引き抜き装置20が放電管12から引き抜かれる。
以上の説明における力f1乃至f6と、力fspacerと、はそれぞれ周方向においてほぼ均等に作用する。力f1乃至f6と、力fspacerと、は当該力が作用する部分にほぼ均等に分布する圧力の合計である。なお、力f1乃至f6と、力fspacerと、が作用する部分に、圧力のばらつきが生じても良い。
第1の実施の形態において、筒体24が鍔22に向かって押されることで、弾性体23が圧縮される。圧縮された弾性体23は拡がり、放電管12に接触する。その状態で、棒材21が引き抜き方向D1に引かれることで、放電管12と弾性体23との間に摩擦力が発生する。このため、その後に筒体24が弾性体23を押さなくとも、当該摩擦力と、棒材21によって引っ張られる鍔22が弾性体23を押す力と、によって、弾性体23が圧縮されて拡がり、放電管12と弾性体23との間に摩擦力が発生し続ける。言い換えると、放電管12の内面12aで生じる摩擦による押圧と、鍔22による押圧と、によって弾性体23が圧縮され、弾性体23が拡がった状態が維持される。したがって、筒体24を鍔22に向かって押し続ける必要がなく、棒材21を引っ張るだけで、上記摩擦力により放電管12をオゾン発生装置10から抜くことができる。
拡がる弾性体23が放電管12を押す力と、放電管12にかかる摩擦力とは、放電管12の周方向においてほぼ均等である。したがって、放電管12に局所的に大きな力が作用することが抑制でき、ガラス製の放電管12が損傷することを抑制できる。
以上のように、引き抜き装置20によれば、鍔22と筒体24とで弾性体23を軸方向に圧縮して径方向に拡げることにより、引き抜き装置20が放電管12を保持する状態がより容易に得られやすい。よって、放電管12をより容易に引き抜くことができる。また、放電管12の引き抜き作業において、筒体24を鍔22に向かって押し続ける必要が無いとともに、放電管12に局所的な大きな力が作用することを防ぐために注意する必要も無い。すなわち、放電管12をより容易に引き抜くことができる。
引き抜き装置20は、放電管12に挿入されて使用される。このため、引き抜き装置20が、例えば引き抜く放電管12に隣接する他の放電管12に接触することが抑制される。したがって、近接する複数の放電管12をより容易に引き抜くことができる。
第2の開口部36に棒材21が通され、筒体24は、棒材21に沿って移動可能である。これにより、筒体24が、周方向において均一な力で弾性体23を押しやすい。したがって、弾性体23の径方向への拡がりのばらつきを減らしやすく、放電管12に局所的に大きな力が作用することを抑制しやすくなる。
弾性体23は、ゴムの一例である硬度30度程度のウレタンゴムによって形成される。このような軟らかい弾性体23が放電管12に接触するため、放電管12が損傷することを抑制できる。
図9は、第1の実施形態の引き抜き装置20の変形例を示す断面図である。図9に示すように、棒材21がピン孔48を有し、このピン孔48にピン49が取り外し可能に嵌め込まれても良い。ピン49は、保持部の一例である。
ピン49は、弾性体23が筒体24及び鍔22によって圧縮されているときに、ピン孔48に挿入される。ピン孔48に嵌め込まれたピン49は、弾性体23が筒体24及び鍔22によって圧縮される位置に、筒体24を保持する。すなわち、ピン49は、筒体24の他方の端部35に当たることで、弾性体23の復元力により筒体24が移動することを制限する。言い換えると、ピン49は、弾性体23が復元力により筒体24を押し戻し、筒体24によって弾性体23に作用する押圧が解除されることを抑制する。
上記のように、ピン49は、筒体24が鍔22とともに弾性体23を圧縮する状態で、筒体24を保持する。言い換えると、ピン49は、弾性体23が拡がった状態で筒体24と鍔22とをロックする。これにより、例えば作業者が筒体24から手を離したとしても、筒体24が弾性体23を力f1で押し続ける。
第1の実施形態の引き抜き作業において、筒体24が弾性体23を押す力は、途中で解放される。しかし、図9に示す変形例のように、弾性体23が筒体24及び鍔22に圧縮される状態で、ピン49によって筒体24が棒材21に固定されても良い。弾性体23が筒体24及び鍔22に圧縮され続けるため、放電管12がさらに容易に引き抜かれる。
さらに、ピン49は、所定の位置に設けられたピン孔48に挿入されることで、筒体24を保持する。このため、筒体24が弾性体23を押圧する力、そして弾性体23が放電管12の内周面12aを押圧する力を所望の大きさにしやすくなる。
なお、保持部はピン49に限らない。保持部は、例えば、キーのような他の部材、又は他の部材に一体に形成された凹凸のような部分であっても良い。例えば、筒体24の内周面24aに突起が設けられ、棒材21の外周面21aに、当該突起と係合する溝が設けられ、これらの突起及び溝が保持部の一例であっても良い。また、保持部は、ねじ対偶を利用したナットでも良い。
以下に、第2の実施の形態について、図10を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
図10は、第2の実施の形態に係る引き抜き装置20を分解して示す斜視図である。図10に示すように、引き抜き装置20は、棒材21と、鍔22と、弾性体23と、筒体24と、ボルト41と、座金42と、アイボルト43とを有する。第2の実施形態において、棒材21とボルト41とが、引張部の一例である。座金42は、中間部材の一例である。アイボルト43は、引掛部の一例である。
第2の実施形態において、棒材21と鍔22とは、別の部材である。棒材21の一方の端部に、第1のネジ穴45が設けられる。棒材21の他方の端部に、第2のネジ穴46が設けられる。棒材21は、筒体24に挿通される。
ボルト41は、ネジ部51と、軸部52と、頭部53とを有する。ネジ部51は、雄ネジが切られた部分であり、棒材21の第1のネジ穴45にネジ止めされる。軸部52はネジ部51に連続する棒状の部分である。頭部53は、軸部52の端部に設けられる。頭部53の外径は、軸部52の外径よりも大きい。
ボルト41の軸部52に、鍔22と、弾性体23と、座金42とが挿通される。第2の実施形態において、鍔22は、中心に開口が設けられた円盤状に形成される。鍔22の当該開口に、ボルト41の軸部52が通される。鍔22は、ボルト41の頭部53に支持される。
座金42は、中心に開口が設けられた円盤状に形成される。座金42は、弾性体23の第1の端部31に面する。座金42は、弾性体23の第1の端部31と、筒体24との間に介在する。座金42は、軸部52に沿って、鍔22に向かって移動可能である。このため、筒体24は、座金42を介して、弾性体23の第1の端部31を鍔22に向かって押すことが可能である。
座金42の外径は、弾性体23の外径d1とほぼ等しい。座金42の内径は、弾性体23の第1の開口部33の内径d5とほぼ等しい。座金42と弾性体23との接触面積は、筒体24と座金42との接触面積よりも大きい。
アイボルト43は、棒材21の第2のネジ穴46にネジ止めされる。アイボルト43に、孔55が設けられる。孔55は、X軸及び引き抜き方向D1と交差する方向に開口する。
第2の実施形態の引き抜き装置20は、第1の実施形態の引き抜き装置20と同じ方法によって、放電管12をオゾン発生装置10から引き抜くことができる。さらに、棒材21と、鍔22と、ボルト41とが別の部材であるため、棒材21の加工コストを低減できる。
弾性体23と筒体24との間に、座金42が配置される。座金42と弾性体23との接触面積は、筒体24と座金42との接触面積よりも大きい。これにより、筒体24が、周方向においてより均一な力で弾性体23を押すことができる。したがって、弾性体23の径方向への拡がりを均等にすることができ、放電管12に局所的に大きな力が作用することを抑制しやすくなる。なお、中間部材は座金42に限らない。
棒材21の端部に位置するアイボルト43の孔55に、例えばロープが取り付けられる。ウインチが当該ロープを引っ張ることで、放電管12を容易に引き抜くことができる。なお、引掛部は、アイボルト43に限らず、例えばフックであっても良い。
以下に、第3の実施の形態について、図11乃至図13を参照して説明する。図11は、第3の実施の形態に係る引き抜き装置60を示す断面図である。引き抜き装置60は、例えば、壁61に刺さる杭62を引き抜く装置である。杭62は、引き抜き対象物の一例である。
図11に示すように、引き抜き装置60は、弾性体71と、カバー72と、引張部73と、押圧部74と、押圧リング75と、を有する。弾性体71は、第3の部材の一例である。カバー72は、第1の部材の一例である。押圧部74は、第2の部材の一例である。
弾性体71は、第1の実施形態の弾性体23と同じものである。すなわち、弾性体71は、例えば、ゴム硬度30度のウレタンゴムによって、円筒状に形成される。なお、弾性体71は、第1の実施形態の弾性体23と異なっても良い。
弾性体71は、第1の端部77と、第2の端部78と、第1の開口部79と、を有する。第2の端部78は、第1の端部77の反対側に位置する。第1の開口部79は、第1の端部77と第2の端部78とに開口する。第1の開口部79に、杭62が挿通されることができる。すなわち、第1の開口部79の内径は、杭62の外径よりも大きい。
カバー72は、円筒部81と、底部82とを有する。底部82は、第2の押圧部の一例である。円筒部81は、底部82と一体に形成される。なお、円筒部81と底部82とが別の部材であっても良い。
円筒部82は、隙間を介して、弾性体71の周りを囲む。円頭部82の一方の端部は開放される。円筒部82の他方の端部は、底部82によって塞がれる。底部82は、弾性体71の第2の端部78に面する受け面82aを有する。受け面82aは、第1の部分の一例である。底部82に、第1の開口部79に連通する開口部が設けられる。当該開口部の径は、第1の開口部79の内径とほぼ同じである。杭62は、底部82の当該開口部を通り、弾性体71の第1の開口部79に挿入されることができる。
引張部73は、棒状部84と、フランジ85とを有する。棒状部84は、フランジ85と一体に形成される。なお、棒状部84とフランジ85とが別の部品であっても良い。
棒状部84は、弾性体71と同一軸上で延びる円柱状に形成される。棒状部84は、図11に矢印で示す、引き抜き方向D2に向かって延びる。引き抜き方向D2は、第1の方向の一例であり、引き抜き装置60が杭62を引く方向である。フランジ85は、棒状部84の端部に形成される。フランジ85は、例えば溶接によって、カバー72の円筒部81の開口端に固定される。これにより、引張部73は、カバー72に接合される。フランジ85は、引き抜き方向D2に向く弾性体71の第1の端部77に面する。
押圧部74は、当接部87と、複数の挿通部88とを有する。当接部87は、第1の押圧部の一例であり、複数の挿通部88と一体に形成される。なお、当接部87と複数の挿通部88とが別の部品であっても良い。押圧部74は、弾性体71よりも硬い。
当接部87は、中心に開口が設けられた円盤状に形成される。当接部87は、弾性体71の第1の端部77と、フランジ85との間に介在する。当接部87は、弾性体71の第1の端部77に面する押圧面87aを有する。押圧面87aは、第2の部分の一例である。このため、弾性体77は、底部82の受け面82aと、当接部87の押圧面87aとの間に介在する。
複数の挿通部88は、当接部87から、引き抜き方向D2に向かってそれぞれ延びる。挿通部88は、フランジ85に設けられた孔を通り、フランジ85から引き抜き方向D2に突き出る。
押圧リング75は、中心に開口が設けられた円盤状に形成される。押圧リング75の当該開口に、引張部73の棒状部84が通される。押圧リング75は、棒状部84に沿って移動可能である。
押圧リング75は、フランジ85から突出する複数の挿通部88に接触する。押圧リング75がカバー72の底部82に向かって押されると、押圧部74の当接部87が、弾性体71の第1の端部77を底部82に向かって押す。押圧リング75が複数の挿通部88に当たるため、当接部87は、周方向において均等に弾性体71を押しやすい。
以下に、第3の実施形態の引き抜き装置60を用いて、壁61から杭62を引き抜く方法の一例について説明する。なお、引き抜き装置60を用いて壁61から杭62を引き抜く方法は、以下に説明するものに限らない。
まず、底部82の開口部から、弾性体71の第1の開口部79に杭62が挿入される。第1の開口部79を形成する弾性体71の内周面71aは、全域に亘って、杭62の外周面62aに対向する。弾性体71の内周面71aは、接触面の一例である。なお、弾性体71の内周面71aの一部のみが、杭62の外周面62aに対向しても良い。
図12は、弾性体71が圧縮された引き抜き装置60を示す断面図である。図12に示すように、押圧リング75が、f11[N]の力で底部82に向かって押される。同時に、棒状部84が、f11[N]の力で引き抜き方向D2に引っ張られる。これにより、押圧部74の当接部87が弾性体71の第1の端部77を押圧するとともに、底部82が弾性体71の第2の端部78を押圧する。
弾性体71は、底部82と当接部87とによって挟まれ、圧縮される。言い換えると、弾性体71は、底部82による押圧と、当接部87による押圧とによって圧縮される。圧縮された弾性体71は、引き抜き方向D2と直交する径方向に拡がる。径方向は、第2の方向の一例である。
弾性体71が径方向に拡がることで、弾性体71の内周面71aが杭62の外周面62aに接触するとともに、弾性体71の外周面71bが円筒部81の内周面81aに接触する。言い換えると、弾性体71は、底部82の受け面82aと当接部87の押圧面87aとが近付いた場合に、底部82の受け面82aと当接部87の押圧面87aとが近付く方向と交差する方向に弾性的に拡がる。圧縮されて拡がった弾性体71の内周面71aは、f12[N]の力で杭62の外周面62aを押す。
弾性体71の内周面71aが杭62の外周面62aに接触した状態で、棒状部84が引き抜き方向D2に引っ張られる。これにより、弾性体71の内周面71aと、杭62の外周面62aとの間にμ・f12[N]の摩擦力が生じる。さらに、当該摩擦力μ・f12と同量の、引き抜き方向D2に向く力が、杭62に作用する。言い換えると、杭62と弾性体71の内周面71aとの間の摩擦により、杭62が引かれる。
一方、棒状部84が引っ張られると、杭62と壁61との間に、杭62の移動を制限するfwall[N]の摩擦力が生じる。杭62を引く力μ・f12は、杭62の移動を制限する摩擦力fwallの最大値よりも小さい。このため、杭62は移動せずに静止した状態を保たれる。
図13は、杭62を壁61から引き抜く引き抜き装置60を示す断面図である。図13に示すように、棒状部84が、f13[N]の力で引き抜き方向D2に引っ張られる。力f13は、力f11よりも大きい。
同時に、押圧リング75を押す力f11が解放される。押圧リング75及び押圧部74は、弾性体71から離れても良いし、弾性体71と接触したままでも良い。
弾性体71の内周面71aが杭62の外周面62aに接触した状態で、棒状部84が力f13で引かれる。このため、押圧リング75から力f11が解放された状態であるが、弾性体71の内周面71aと杭62の外周面62aとの間に、μ・f14[N]の摩擦力が生じる。この摩擦力μ・f14と、棒状部84及び底部82を引く力f13と、によって、弾性体71が圧縮され、径方向に拡がる。拡がる弾性体71は、f14[N]の力で杭62の外周面62aを押す。
摩擦力μ・f14と、棒状部84を引く力f13とは、等しい。さらに、摩擦力μ・f14と同量の、引き抜き方向D2に向く力が、杭62に作用する。力μ・f14が杭62と壁61との間の摩擦力fwallの最大値よりも大きいと、杭62が、引き抜き方向D2に移動する。言い換えると、杭62が、壁61から引き抜かれる。
杭62が壁61から引き抜かれた後、棒状部84を引く力f13が解放されると、弾性体71は元の形状に復帰する。この状態で、棒状部84が引き抜き方向D2に引っ張られることで、杭62から引き抜き装置60が取り外される。
第3の実施形態の引き抜き装置60によれば、筒状でない杭62を、壁61から容易に引き抜くことができる。弾性体71の内周面71aが杭62の外周面62aを押す力は、周方向においてほぼ均一に作用する。このため、杭62が損傷することが抑制される。なお、第3の実施形態の引き抜き装置60は、筒状の対象物を引き抜くために用いられても良い。
上記の第1乃至第3の実施形態において、弾性体23,71の外周面23b又は内周面71aに、返しのような、摩擦力を増加させるための部分が設けられても良い。すなわち、弾性体23,71の外周面23b又は内周面71aに、引き抜き方向D1,D2に向かうにしたがって突出量が大きくなる複数の突起が設けられても良い。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、引き抜き対象物に弾性体の外周面又は内周面が接触したときに、引張部が引き抜き方向に引かれることで、引き抜き対象物に接触した弾性体の外周面又は内周面と当該引き抜き対象物との間に摩擦力が生じる。弾性体は、当該摩擦力と受け部とによって圧縮され、引き抜き方向と交差する方向に拡がることが可能である。これにより、引き抜き対象物を容易に引き抜くことができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
例えば、引き抜き装置よって引き抜かれる引き抜き対象物は、放電管12及び杭62に限らない。また、弾性体は、筒状に限らず、中実、又は棒材が挿入可能な切欠きが設けられた形状のような、他の形状であっても良い。
12…放電管、12a…内周面、20,60…引き抜き装置、21…棒材、21a…外周面、22…鍔、23,71…弾性体、23a,71a…内周面、23b,71b…外周面、24…筒体、24a…内周面、31,77…第1の端部、32,78…第2の端部、41…ボルト、42…座金、43…アイボルト、55…孔、62…杭、62a…外周面、73…引張部、74…押圧部、82…底部。
本発明が解決する課題の一つは、引き抜き対象物をより容易に引き抜くことができる引き抜き装置を提供することである。
一つの実施の形態に係る引き抜き装置は、弾性体と、第1の押圧部と、第2の押圧部と、引張部と、を備える。前記弾性体は、第1の方向に向く第1の端部と、前記第1の端部の反対側に位置する第2の端部と、前記第1の方向と交差する第2の方向に向く接触面と、を有し、前記第2の方向に拡がることが可能である。前記第1の押圧部は、前記弾性体の前記第1の端部を押圧する。前記第2の押圧部は、前記弾性体の前記第2の端部を押圧する。前記引張部は、前記第2の押圧部を前記第1の方向に引っ張ることが可能である。前記第1の押圧部による押圧と前記第2の押圧部による押圧とによって圧縮された前記弾性体が前記第2の方向に拡がることで、前記接触面が引き抜き対象物に接触可能である。前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれる。前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記第1の押圧部が前記第1の端部から離間した状態で、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれることが可能である。
例えば、引き抜き装置よって引き抜かれる引き抜き対象物は、放電管12及び杭62に限らない。また、弾性体は、筒状に限らず、中実、又は棒材が挿入可能な切欠きが設けられた形状のような、他の形状であっても良い。
以下に、出願当初の特許請求の範囲の内容を付記する。
[1]
第1の方向に向く第1の端部と、前記第1の端部の反対側に位置する第2の端部と、前記第1の方向と交差する第2の方向に向く接触面と、を有し、前記第2の方向に拡がることが可能な弾性体と、
前記弾性体の前記第1の端部を押圧する第1の押圧部と、
前記弾性体の前記第2の端部を押圧する第2の押圧部と、
前記第2の押圧部を前記第1の方向に引っ張ることが可能な引張部と、
を具備し、
前記第1の押圧部による押圧と前記第2の押圧部による押圧とによって圧縮された前記弾性体が前記第2の方向に拡がることで、前記接触面が引き抜き対象物に接触可能であり、
前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれる、
引き抜き装置。
[2]
前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記第1の押圧部が前記第1の端部から離間した状態で、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれることが可能な、
[1]の引き抜き装置。
[3]
前記弾性体には、前記第1の方向に延びた第1の開口部が設けられ、
前記接触面は、前記弾性体の外周面であり、
前記第1の押圧部には、前記第1の方向に延びた第2の開口部が設けられ、
前記引張部は、前記第1の開口部及び前記第2の開口部に通され、
前記第2の方向に拡がった前記弾性体の前記接触面が、引き抜き対象物に設けられた第3の開口部の内周面に接触可能である、[1]又は[2]の引き抜き装置。
[4]
前記弾性体の前記第1の端部と前記第1の押圧部との間に介在する中間部材をさらに具備し、
前記第1の押圧部は、前記中間部材を介して前記弾性体の前記第1の端部を押圧し、
前記中間部材と前記弾性体との接触面積は、前記第1の押圧部と前記中間部材との接触面積よりも大きい、[1]乃至[3]のうちいずれか一つの引き抜き装置。
[5]
前記引張部の端部に引掛部が設けられる[1]乃至[4]のうちいずれか一つの引き抜き装置。
[6]
前記弾性体の外径は、前記引き抜き対象物の前記第3の開口部の内径の0.95乃至0.99倍である、[3]の引き抜き装置。
[7]
前記第1の方向に沿う前記第1の押圧部の長さは、前記引き抜き対象物の前記第3の開口部の内径の1.00乃至1.40倍である、[3]又は[6]の引き抜き装置。
[8]
前記第2の押圧部の外径は、前記弾性体の外径の0.70乃至1.00倍である、[3]又は[7]の引き抜き装置。
[9]
前記第1の押圧部の外径は、前記弾性体の外径の0.70乃至1.00倍である、[3]又は[8]の引き抜き装置。
[10]
前記引張部の外径は、前記弾性体の前記第1の開口部の内径の0.95乃至1.00倍である、[3]又は[9]の引き抜き装置。
[11]
前記弾性体の前記接触面と、前記引き抜き対象物の前記第3の開口部の内周面と、の間の隙間は、前記弾性体の前記第1の開口部の内周面と、前記弾性体に通された前記引張部の外周面と、の間の隙間よりも広い、[3]又は[10]の引き抜き装置。
[12]
前記弾性体がゴムによって形成される、[3]又は[11]の引き抜き装置。
[13]
前記第2の方向に拡がった前記弾性体の前記接触面が、引き抜き対象物の外周面に接触可能である、[1]又は[2]の引き抜き装置。
[14]
前記第1の押圧部が前記第2の押圧部とともに前記弾性体を圧縮する状態で、前記第1の押圧部を保持する保持部をさらに具備する[1]の引き抜き装置。
[15]
第1の部分を有した第1の部材と、
第2の部分を有した第2の部材と、
前記第1の部分と前記第2の部分との間に介在し、前記第1の部分と前記第2の部分とが近付いた場合に前記第1の部分と前記第2の部分とが近付く方向と交差する方向に弾性的に拡がるとともに、前記交差する方向に拡がった状態で対象物を保持する第3の部材と、
を具備する保持装置。

Claims (15)

  1. 第1の方向に向く第1の端部と、前記第1の端部の反対側に位置する第2の端部と、前記第1の方向と交差する第2の方向に向く接触面と、を有し、前記第2の方向に拡がることが可能な弾性体と、
    前記弾性体の前記第1の端部を押圧する第1の押圧部と、
    前記弾性体の前記第2の端部を押圧する第2の押圧部と、
    前記第2の押圧部を前記第1の方向に引っ張ることが可能な引張部と、
    を具備し、
    前記第1の押圧部による押圧と前記第2の押圧部による押圧とによって圧縮された前記弾性体が前記第2の方向に拡がることで、前記接触面が引き抜き対象物に接触可能であり、
    前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれる、
    引き抜き装置。
  2. 前記引き抜き対象物に前記弾性体の前記接触面が接触した状態で前記引張部が前記第1の方向に引かれたときに、前記第1の押圧部が前記第1の端部から離間した状態で、前記引き抜き対象物と前記接触面との間の摩擦により、前記引き抜き対象物が引かれることが可能な、
    請求項1の引き抜き装置。
  3. 前記弾性体には、前記第1の方向に延びた第1の開口部が設けられ、
    前記接触面は、前記弾性体の外周面であり、
    前記第1の押圧部には、前記第1の方向に延びた第2の開口部が設けられ、
    前記引張部は、前記第1の開口部及び前記第2の開口部に通され、
    前記第2の方向に拡がった前記弾性体の前記接触面が、引き抜き対象物に設けられた第3の開口部の内周面に接触可能である、請求項1又は2の引き抜き装置。
  4. 前記弾性体の前記第1の端部と前記第1の押圧部との間に介在する中間部材をさらに具備し、
    前記第1の押圧部は、前記中間部材を介して前記弾性体の前記第1の端部を押圧し、
    前記中間部材と前記弾性体との接触面積は、前記第1の押圧部と前記中間部材との接触面積よりも大きい、請求項1乃至3のうちいずれか一つの引き抜き装置。
  5. 前記引張部の端部に引掛部が設けられる請求項1乃至4のうちいずれか一つの引き抜き装置。
  6. 前記弾性体の外径は、前記引き抜き対象物の前記第3の開口部の内径の0.95乃至0.99倍である、請求項3の引き抜き装置。
  7. 前記第1の方向に沿う前記第1の押圧部の長さは、前記引き抜き対象物の前記第3の開口部の内径の1.00乃至1.40倍である、請求項3又は請求項6の引き抜き装置。
  8. 前記第2の押圧部の外径は、前記弾性体の外径の0.70乃至1.00倍である、請求項3又は請求項7の引き抜き装置。
  9. 前記第1の押圧部の外径は、前記弾性体の外径の0.70乃至1.00倍である、請求項3又は請求項8の引き抜き装置。
  10. 前記引張部の外径は、前記弾性体の前記第1の開口部の内径の0.95乃至1.00倍である、請求項3又は請求項9の引き抜き装置。
  11. 前記弾性体の前記接触面と、前記引き抜き対象物の前記第3の開口部の内周面と、の間の隙間は、前記弾性体の前記第1の開口部の内周面と、前記弾性体に通された前記引張部の外周面と、の間の隙間よりも広い、請求項3又は請求項10の引き抜き装置。
  12. 前記弾性体がゴムによって形成される、請求項3又は請求項11の引き抜き装置。
  13. 前記第2の方向に拡がった前記弾性体の前記接触面が、引き抜き対象物の外周面に接触可能である、請求項1又は請求項2の引き抜き装置。
  14. 前記第1の押圧部が前記第2の押圧部とともに前記弾性体を圧縮する状態で、前記第1の押圧部を保持する保持部をさらに具備する請求項1の引き抜き装置。
  15. 第1の部分を有した第1の部材と、
    第2の部分を有した第2の部材と、
    前記第1の部分と前記第2の部分との間に介在し、前記第1の部分と前記第2の部分とが近付いた場合に前記第1の部分と前記第2の部分とが近付く方向と交差する方向に弾性的に拡がるとともに、前記交差する方向に拡がった状態で対象物を保持する第3の部材と、
    を具備する保持装置。
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