JP2022062884A

JP2022062884A - 重量物据付支援装置

Info

Publication number: JP2022062884A
Application number: JP2020171063A
Authority: JP
Inventors: 充雄木下; Mitsuo Kinoshita
Original assignee: Sanai Jidousha Co Ltd
Current assignee: Sanai Jidousha Co Ltd
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2022-04-21

Abstract

【課題】現場において特定された据付位置に重量物を高度な熟練を要することなく容易に且つ安全に据え付けることができる重量物据付支援装置の提供。【解決手段】据付対象を保持し上げ下げする昇降手段１と、当該昇降手段１を移動させる駆動輪２及び舵取り用の操舵輪３を備え、前記昇降手段１は、前記ベースフレーム１７上に移動可能に搭載されたサブフレーム１８に支持され、前記昇降手段１は、ねじ対偶により進退する昇降台５を備え、前記昇降台５は、前記ねじ対偶の回転軸４に直交する仮想の平面上で回転自在に支持された支持テーブル６を備える重量物据付支援装置。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート製Ｕ字溝などの重量物を予定の位置に配置し据え付ける際の支援を行う装置に関するものである。

従来、側溝を構築する際は、コンクリート製の所謂Ｕ字溝を連続して配置し据え付け、各Ｕ字溝の間隙にコンクリートを充填して一連の溝を形作る手法が採られている。近年では、底盤面としてコンクリートを敷設し、その上へ下向きに開口部を備える逆Ｕ字部材を連続して配置し、各逆Ｕ字溝の間隙及び逆Ｕ字溝と底盤面との間隙にコンクリートを充填して漏れの生じない一連の溝を形作る手法が採られている。

側溝を構築する箇所にＵ字溝を配置する際は、クレーンやパワーショベル等の重機を用い、吊り下げて運搬し移動させることが一般的である。
吊り下げ方としては、Ｕ字溝を、把持し、突っ張り手段で保持し、又は予め開けていた孔にピンを挿し入れ当該ピンにフックやワイヤーを引っ掛けて吊り上げる等、様々な手法が採られている（例えば下記特許文献１又は特許文献２参照）。

一般的に、吊り下げたＵ字溝等を定められた位置に正確に配置する作業は、重機を操縦する者、据付場所において誘導する者のいずれにとっても困難な作業であり、吊り下げ方に不備があれば作業員にとって危険な作業ともなる。
こういった問題を解消すべく、吊り上げたＵ字溝等の正確な位置決めを目的とした位置決め装置を具備する重量物据付作業機が紹介されている（例えば下記特許文献３参照）。
しかしながら、回転軸の位置や位置決めの原点がブーム操作に依存するため依然として据付時における位置決めの困難さも、作業者の危険も解消されないままである。

特開平２－１４４３９８号公報特開２０００－６３０７３号公報特開平７－１９６２８６号公報

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、現場において特定された据付位置に重量物を高度な熟練を要することなく容易に且つ安全に据え付けることができる重量物据付支援装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明による重量物据付支援装置は、据付対象を保持し上げ下げする昇降手段と、当該昇降手段を移動させる駆動輪及び舵取り用の操舵輪を備え、前記昇降手段は、前記ベースフレーム上に移動可能に搭載されたサブフレームに支持され、前記昇降手段は、ねじ対偶により進退する昇降台を備え、前記昇降台は、その上端部に前記ねじ対偶の回転軸に直交する仮想の平面上で回転自在に支持された支持テーブルを備えることを特徴とする。

前記サブフレームの軌道を規制する移動ガイドを備えると共に、当該サブフレームを当該移動ガイドに沿って移動させる横移動手段を備える構成を採ることができる。
また、前記ベースフレームは、前記回転軸に回転力を与える昇降駆動手段と、前記横移動手段を支持し、前記横移動手段は、前記回転軸を介して前記サブフレームを移動させ、前記昇降駆動手段は、前記横移動手段により移動する回転軸に回転力を伝える追従手段を備える構成を採ることができる。

更に、前記昇降駆動手段及び横移動手段の遠隔制御を行う制御手段を備える構成を採ることができ、加えて、前記駆動輪に回転力を与える進退手段と、前記操舵輪に操舵力を与える操舵手段を備えると共に、当該進退手段及び操舵手段の遠隔制御を行う制御手段を備える構成を採ることができる。

本発明による重量物据付支援装置によれば、ねじ対偶により上昇し下降する昇降手段を備えることによって、油圧回路等の様な大規模な設備を必要とせず、昇降の微調整が容易で、且つ速やかとなる。

また、前記昇降手段は、前記ベースフレーム上に左右移動可能に搭載されたサブフレームに固定されている構成等を採用することによって、当該昇降機能を有する部分が走行機能を有する部分から分離されて軽量となり、昇降手段や横移動手段の構成を、専らそれらの強度を高めるなど、機能向上を最優先として設計することができ、据付対象の変更に対して、昇降台又は支持テーブルの交換や、サブフレーム及び昇降手段等からなるブロックを交換するという手法を用いることができる。
加えて、本発明による重量物据付支援装置によれば、前記昇降台に、前記ねじ対偶の回転軸に直交する仮想の平面上で回転自在に支持された支持テーブルを備えることによって、左右の位置決めや向きの微調整も容易で且つ速やかとなる。

また、前記昇降駆動手段及び横移動手段等の遠隔制御を行う制御手段を備えることによって、重量物を最低限の高さ差し上げる手法を採ったこととも相俟って、重量物を比較的高い位置で吊り下げる従来の手法に比して、重量物の据え付け作業がより安全なものとなる。

本発明による重量物据付支援装置の一例を示す側面図である。本発明による重量物据付支援装置の一例を示す操舵輪側からみた正面図である。本発明による重量物据付支援装置の一例を示す駆動輪側からみた正面図である。本発明による重量物据付支援装置の一例を示す平面図である。本発明による重量物据付支援装置の一例を示すＡ－Ａ矢視断面図である。本発明による重量物据付支援装置の一例を示すＢ－Ｂ矢視断面図である。本発明による重量物据付支援装置のヘッドの一例を示す平面図である。本発明による重量物据付支援装置のサブフレームの一例を示す、（Ａ）：正面図、（Ｂ）：平面図、及び（Ｃ）：側面図である。

以下、本発明による重量物据付支援装置（以下「支援装置」という）の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
図１乃至図６に示す例は、据付対象を保持し上げ下げする昇降手段１と、当該昇降手段１を移動させる駆動輪２及び舵取り用の操舵輪３を備えたものであって、逆Ｕ字溝３０の内空部に対して余裕をもって進退できる幅と高さを持つ様に設定されている。

昇降手段１は、上部に雄ねじを備える回転軸４と、下部内面に前記雄ねじと螺合する雌ねじを備える昇降台５と、当該昇降台５上で前記回転軸４に直交する仮想の平面上で回転自在に支持された支持テーブル６を備え、回転する雄ねじと、規制ガイド７で回転が留められた雌ねじとのねじ対偶により上下に進退する。

この例では、前記回転軸４は、回転自在に支持される軸部８と、当該軸部８を中心として回転するねじ部９を、一体的に備えた回転体状であり、前記昇降台５は、前記雌ねじを備えるねじ部１０と、据付対象の重量を支えるヘッド１１を、一体的に備えた回転体状である。
前記ヘッド１１の天面は、同心円状の保持溝１２が均等な深さに穿設され、当該保持溝１２に略同形状のボールベアリング１３が装填されている。
前記支持テーブル６は、前記ヘッド１１の上部側面が遊嵌する円筒状の側面と、同ヘッド１１の天面を覆い且つ内面が平坦な円形の支持面を備え、保持溝１２から露出したボールベアリング１３上に載置されることで、前記ヘッド１１に対して回転自在となる。

この例において、前記規制ガイド７は、昇降台５に面し昇降軌道に沿って二本の支軸１４，１４を列設する状態で備え、当該支軸１４，１４に滑車１５，１５をそれぞれ回転可能に支持する状態で備える。
この例の昇降台５は、側面に前記滑車１５，１５が遊嵌する制止溝１６を備え、当該滑車１５，１５の走行面が制止溝１６の側面に当接することによって回転が制止されることとなる。

前記駆動輪２は、ベースフレーム１７の前部又は後部の一方に固定され、前記操舵輪３は、前部又は後部の他方に固定される（以下駆動輪２が配置された方向への移動を前進とする）。尚、駆動輪２が操舵輪３を兼ねる構成を採ることもできる。
一方、前記昇降手段１は、ベースフレーム１７の上を左右に移動するサブフレーム１８に搭載される。

前記ベースフレーム１７は、長方形状の鋼板からなる上フレーム１７ａと、当該上フレーム１７ａと一体化しその中間部の下位に左右側方が開放された収容空間１９を形成する下フレーム１７ｂからなる。
前記ベースフレーム１７は、逆Ｕ字溝３０の内空部に対して余裕をもって進退できる幅に設定されている。
前記ベースフレーム１７は、その中央部に、前記駆動輪２の直進方向に対して直角に走る一対の滑走溝２０，２０を平行に備えると共に、当該滑走溝２０，２０の間に、当該滑走溝２０，２０に沿った長辺を持つ長孔２５を備える。

サブフレーム１８は、長方形状の比較的厚肉な鋼板であって、中央部に昇降手段１の回転軸４を支持する軸受け孔２１を、当該サブフレーム１８の表裏を貫通する様に備えると共に、当該軸受け孔２１の周囲に前後それぞれ一対の車輪２３が回転自在に収納される長方形状の透孔２２，２２，２２，２２が穿設されている。

前後の車輪２３，２３は、左右それぞれの車輪２３，２３が両者の車軸と直角な一直線上に配置され、左右の車輪２３，２３は、前後それぞれの車軸が同一直線状にある様に配置されている。
左車輪２３と右車輪２３との間隔は、前記滑走溝２０，２０の間隔と等しく、車輪２３，の幅は、前記滑走溝２０の幅より僅かに小さく設定されている。
従って、各車輪２３が収納される透孔２２は、向きを揃え、前記車輪２３，２３，２３，２３の配置に副って、縦横それぞれ二列に整然と配置されている。
各透孔２２は、前記車輪２３を軸受け部材（図示せず）と共に固定するための固定溝２４と固定孔３５を備え、当該固定孔３５に前記軸受け部材を定着することによりサブフレーム１８が走行可能となる。

サブフレーム１８は、当該軸受け孔２１の縁部に、前記回転軸４と連結した昇降台５の回転を止める前記規制ガイド７を立設して備える。
規制ガイド７は、前記昇降手段１の側方に沿って近接して配置され、昇降台５の制止溝１６に滑車１５，１５を挿入し昇降台５の回転を制する。

前記サブフレーム１８は、当該サブフレーム１８の左右車輪２３，２３を前記滑走溝２０，２０に嵌めることで上フレーム１７ａ上に装着される。
上フレーム１７ａに装着されたサブフレーム１８の軸受け孔２１は、サブフレーム１８の軌道上において上フレーム１７ａの長孔２５に対向する。
その際、サブフレーム１８に装着された昇降手１段の回転軸４は、前記長孔２５を通してベースフレーム１７の収容空間１９へ進入し、前記長孔２５の長辺に規制される範囲において、当該収容空間１９から回転力及び滑走溝２０，２０に沿った進退力の伝達を受ける。

前記ベースフレーム１７は、その収容空間１９に、前記回転軸４に回転力を与える昇降駆動手段２６と、前記サブフレーム１８に滑走溝２０，２０に沿った進退力を与える横移動手段２７を備える。
前記昇降駆動手段２６は、昇降モーターの出力を減速機を介して駆動軸に伝達し、当該駆動軸に固定したギアと前記回転軸４に固定したギアをチェーンで連結したものである。
前記横移動手段２７は、移動モーターの出力を減速機を介して揺動軸３６に伝達し、当該揺動軸３６に固定した誘導アーム２８で、昇降手段１をサブフレーム１８と共に指示される位置へ案内する機構を備える。
前記誘導アーム２８は、その先端部に、昇降手段１の回転軸４を揺動方向から保持するＵ字状の凹部を備える。

以上の構成によれば、前記昇降駆動手段２６のチェーンは、横移動手段２７による回転軸４の移動を許容して確実に回転力を伝達する追従手段２９として機能する。
また、昇降、横移動及び回転の実態部分（据付対象に直接働きかける機構）を、専らサブフレーム１８に搭載し（以下、サブフレーム１８及びそこに搭載された実態部分を「ブロック」という）、実態部分を稼働させる昇降駆動手段２６や横移動手段２７等の駆動機構を専らメインフレーム１７に搭載する構成を採ることによって、サブフレーム１８に搭載される機構規模が極力限定され、前記ブロックの構成要素及び全体の高強度化及び軽量化が達成出来、操作、据付対象に応じた部材やサブフレーム１８の交換又はメンテナンス等を容易に行う事ができる。

この例の駆動輪２は、車軸の両端部に二つ固定され、車軸は、ベースフレーム１７における前部又は後部の一方の中央に固定された一対の軸受け板３１，３１に保持される。
車軸を回転させる進退手段３４は、ベースフレーム１７の収容領域１９に固定され、昇降モーターの出力を、減速機を介して駆動軸に伝達し、当該駆動軸に固定したギアと前記車軸に固定したギアをチェーンで連結したものである。

この例の操舵輪３は、車軸の両端部に二つ固定され、車軸は、ベースフレーム１７における前部又は後部の他方の中央から垂下する状態で旋回自在に軸支された操舵軸３２の下端部に軸支される。
操舵軸３２を回転させる操舵手段３３は、ベースフレーム１７の上フレーム１７ａ上に固定され、操舵モーターの出力を、減速機を介して駆動軸に伝達し、当該駆動軸に固定したギアと前記操舵軸３２に固定したギアを連結したものである。

この例の前記昇降駆動手段２６、横移動手段２７、進退手段３４及び操舵手段３３の制御手段は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ等の記憶装置を備えており、使用者が入力部（図示せず）に入力した情報に従って、前記昇降駆動手段２６、横移動手段２７、進退手段３４及び操舵手段３３の回転量、回転速度及び回転角度を送信された指令に副って制御する構成を採る。
より安全性を高めるために、前記昇降駆動手段２６、横移動手段２７、進退手段３４及び操舵手段３３の遠隔制御を行うべく、前記制御手段と遠隔操作手段に無線通信手段を備え、前記遠隔操作手段を通じて支援装置の操作を行う構成を採ることができる。

以下、上記支援装置を用いた逆Ｕ字溝３０の据付作業について説明する。
据付作業は、据付位置と仮置き場を往復する作業となる。
据付位置は、近年の工法に副って、側溝の底板となるコンクリート葺きの床が敷設されている。
支援装置は、この床上を、前記遠隔操作手段への入力操作に副って制御された進退手段３４により走行し、仮置き場において昇降台５を十分に下げた状態で逆Ｕ字溝３０の内空部に侵入し、その中間部に昇降台５を配置して昇降手段１を上昇させ昇降台５上に載った逆Ｕ字溝３０を差し上げる過程を経る。
支援装置は、逆Ｕ字溝３０を差し上げたまま制御された進退手段３４で走行し、据付位置へ向かう。

支援装置は、据付位置に到着すると、逆Ｕ字溝３０を差し上げたまま、前記遠隔操作手段への入力操作に副って制御された横移動手段２７により、逆Ｕ字溝３０の幅方向の位置決めを行うと共に、昇降台５の上に回転自在に支持された支持テーブル６を人力で回転させて据付角度を補正する過程を経る。
支援装置を用いた上記調整は、クレーン等で吊り下げられる様な振動し易い状態での作業ではなく、地上に静止させた上で行われる作業であるためその精度は極めて高く、その作業は極めて容易なものとなる。

逆Ｕ字溝３０の据付位置と据付向きが決まると、前記遠隔操作手段への入力操作に副って制御された昇降手段１により、昇降台５を徐々に下降させ、又は必要に応じて微量の上げ下げを繰り返しながら、床面に倣い又は既に据え付けられた逆Ｕ字溝３０に続いて設計に副う様に据付姿勢の調整を行う。その際、その後のコンクリート敷設作業に無害な楔等を挟みつつ、当該逆Ｕ字溝３０が揺れなく定位置に適正な姿勢で据え付けられ、且つ当該Ｕ字溝の内面から昇降台５が十分に離れるに至るまで下降させる。

以上の如く、上記支援装置によれば、据付状態が間近で直接見える位置において、比較的容易で安全な作業を繰り返し、側溝を構成する多数の逆Ｕ字溝３０を高精度で且つ安全に据え付けることができ、最後に隙間を埋めるコンクリートを打設することで、極めて品質の高い側溝を構築することができる。
尚、据付対象は、逆Ｕ字溝３０に限るものではなく、昇降台５や支持テーブル６等の形態を適宜変更し、又はブロックを付け替えることによって、コンクリート製、木製、金属製等の重量物を安全に、且つ正確に床面（基面）に据え付ける作業が可能となる。

１昇降手段，
２駆動輪，３操舵輪，
４回転軸，５昇降台，６支持テーブル，７規制ガイド，
８軸部，９ねじ部，１０ねじ部，１１ヘッド，
１２保持溝，１３ボールベアリング，
１４支軸，１５滑車，１６制止溝，
１７ベースフレーム，１７ａ上フレーム，１７ｂ下フレーム，
１８サブフレーム，１９収容空間，２０滑走溝，
２１軸受け孔，２２透孔，２３車輪，２４固定溝，
２５長孔，２６昇降駆動手段，２７横移動手段，２８誘導アーム，
２９追従手段，
３０逆Ｕ字溝，
３１軸受け板，３２操舵軸，３３操舵手段，
３４進退手段，
３５固定孔，
３６揺動軸，

Claims

据付対象を保持し上げ下げする昇降手段と、当該昇降手段を移動させる駆動輪及び舵取り用の操舵輪を備え、
前記昇降手段は、前記ベースフレーム上に移動可能に搭載されたサブフレームに支持され、
前記昇降手段は、ねじ対偶により進退する昇降台を備え、
前記昇降台は、その上端部に前記ねじ対偶の回転軸に直交する仮想の平面上で回転自在に支持された支持テーブルを備えることを特徴とする重量物据付支援装置。
前記サブフレームの軌道を、前記ベースフレームの直進方向に直交する方向に規制する移動ガイドを備えると共に、当該サブフレームを当該移動ガイドに沿って移動させる横移動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の重量物据付支援装置。
前記ベースフレームは、前記回転軸に回転力を与える昇降駆動手段と、前記横移動手段を支持し、
前記横移動手段は、前記回転軸を介して前記サブフレームを移動させ、
前記昇降駆動手段は、前記横移動手段により移動する回転軸に回転力を伝える追従手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の重量物据付支援装置。
前記昇降駆動手段及び横移動手段の遠隔制御を行う制御手段を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の重量物据付支援装置。
前記駆動輪に回転力を与える進退手段と、前記操舵輪に操舵力を与える操舵手段を備えると共に、当該進退手段及び操舵手段の遠隔制御を行う制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の重量物据付支援装置。