JP7844570B2 - 重量物の起伏装置及び起伏システム - Google Patents

Description

本発明は、重量物の起伏装置及び起伏システムに関する。

保護継電器盤の据付作業や撤去作業では、保護継電器盤を倒れた状態から立てた状態に起伏させる作業が実施されることがある。保護継電器盤は３５０ｋｇ程度の重量物であるため、保護継電器盤の起伏作業では５人程度の人員が必要とされる。このため、保護継電器盤のような重量物の起伏作業の省力化が試みられている。例えば、特許文献１には、コ形に組み付けた枠台と、重量物を保持する２つのサポートと、各サポートにより保持された重量物を持ち上げる持ち上げ装置と、持ち上げられた重量物を立起し姿勢まで回動させる立起し装置と、を備える重量物姿勢変更装置が開示されている。

特開平９－７７５００号公報

特許文献１の重量物姿勢変更装置は、地面から重量物を持ち上げることができ、しかも駆動源として複数の油圧駆動式シリンダーを用いているため、かなりの大きさと重量がある。このため、運搬車両による運搬が必要であり、人手による運搬は困難であると考えられる。結果として運搬車両が到達できない現場には設置できないため、作業環境が限定される、という問題もある。

本発明は、このような背景に基づいてなされたものであり、簡単に移動でき、重量物の起伏を行うことが可能な起伏装置及び起伏システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る起伏装置は、
倒れた状態にある重量物を起こす起伏装置であって、
倒れた状態の前記重量物に接続される牽引部材と、
前記牽引部材が接続され、前記牽引部材を巻き取りが可能なウインチと、
前記ウインチを支持すると共に、前記牽引部材が掛けられ、前記牽引部材の向きを変化させるガイド手段が前記ウインチよりも上方に、かつ前記重量物に対して前記起伏装置を設置した場合に前記ウインチよりも前記重量物の近くに位置するように設けられている支持構造体と、を備え、
前記牽引部材は、
前記重量物の長手方向に延びるように倒れた状態の前記重量物の背面側に配置され、前記重量物の重心位置よりも下側で前記重量物に接続され、
前記重量物の長手方向に垂直な向きで前記重量物に巻き付けられるスリングと、前記重量物の背面側で前記スリングに接続され、前記ウインチにより巻き取られ、前記重量物の背面に接触するベルトと、を備える。

本発明によれば、簡単に移動でき、重量物の起伏を行うことが可能な起伏装置及び起伏システムを提供できる。

本発明の実施の形態に係る起伏システムの構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る起伏システムの構成を示す側面図である。 図１の起伏システムにより保護継電器盤を少し起こした様子を示す正面図である。 図１の起伏システムにより保護継電器盤をさらに起こした様子を示す正面図である。 図１の起伏システムにより保護継電器盤が起こされた様子を示す正面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る重量物の起伏装置及び起伏システムを、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面では、同一又は同等の部分に同一の符号を付す。実施の形態では、水平面上に倒れた状態の重量物の長手方向をＸ軸方向、当該重量物の幅方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向（上下方向）をＺ軸方向とする直交座標系を用いる。

実施の形態に係る起伏システムは、倒れた状態で置かれた重量物を立てた状態に起伏するシステムである。重量物は、幅や奥行きよりも高さがあり、人手により起伏するのが困難な物体である。以下、倒れた状態にある保護継電器盤を起こす場合を例に説明する。

図１及び図２に示すように、起伏システム１０は、保護継電器盤Ａの背面下側が接触するように載せられ、起伏装置１に向かって保護継電器盤Ａが並進移動可能な台車１１と、保護継電器盤Ａの背面上側が接触するように載せられ、台車１１と共に保護継電器盤Ａを支持する複数の枕木１２と、保護継電器盤Ａを台車１１の上に載せたまま起伏させる起伏装置１と、を備える。

起伏装置１は、倒れた状態の保護継電器盤Ａの長手方向（Ｘ軸方向）に延びるように保護継電器盤Ａの背面側に配置され、保護継電器盤Ａの重心位置Ｇよりも下側で保護継電器盤Ａの正面、背面及び両側面を囲むように巻き付けられたスリング２Ａに接続されるベルト２と、ベルト２を巻き取り可能なウインチ３と、ウインチ３を支持すると共に、ベルト２が掛けられ、ベルト２の向きを変化させるベルト支持棒４１がウインチ３よりも上方に、かつ保護継電器盤Ａに対して起伏装置１を設置した場合にウインチ３よりも保護継電器盤Ａの近くに位置するように設けられている支持構造体４と、を備える。ベルト支持棒４１は、ベルト２が掛けられ、ベルト２の向きを変化させるガイド手段の一例である。起伏装置１は、ベルト支持棒４１がＹ軸方向に延びるように重量物に対して設置される。

起伏システム１０は、上記の構成を備えるため、ウインチ３を巻き続けると、保護継電器盤Ａの背面側に配置されたベルト２に張力が働き、保護継電器盤Ａの背面及び底面が交わる部分を台車１１上に接触させた状態で保護継電器盤Ａの上側を徐々に持ち上げることができる。また、ベルト支持棒４１と保護継電器盤Ａとの間のベルト２の長さが徐々に短くなるため、保護継電器盤Ａを載せた台車１１が支持構造体４に向けて－Ｘ方向に移動する。これにより水平面に対するベルト２のなす角をもっと大きくできるため、台車１１上にある保護継電器盤ＡがＺ軸方向に延びるまで起こすことができる。

次に、図１及び図２を参照して、実施の形態に係る起伏装置１の構成を説明する。
起伏装置１のベルト２は、ウインチ３により巻き取られることで牽引される牽引部材の一例である。ベルト２には、ある程度の幅があり、張力が加えられると保護継電器盤Ａの背面からの荷重を安定して支えることができる。

ベルト２の端部には保護継電器盤Ａの正面、背面及び両側面を囲むように巻き付けられるスリング２Ａが接続されている。スリング２Ａは、ベルト２に対してカラビナ（図示せず）を介して接続するとよい。保護継電器盤Ａの両側面の下側には、それぞれアイボルト２Ｂが固定され、スリング２Ａは、アイボルト２Ｂよりも保護継電器盤Ａの下側に配置される。スリング２Ａは、保護継電器盤Ａに対して１周巻き付けられた後、弛みがないように締め付けられる。アイボルト２Ｂは、スリング２Ａを係止する係止手段の一例であり、ウインチ３によりベルト２を牽引した場合にスリング２Ａが保護継電器盤Ａの上方に向かって移動しないように引き留める。これによりベルト２からの引張力をスリング２Ａ及びアイボルト２Ｂを介して保護継電器盤Ａに伝達できる。

ウインチ３は、ベルト２を巻き取る機械である。ウインチ３は、手動式及び電動式のいずれであってもよいが、可搬性や電源の要否を考慮すると手動式が好ましい。ウインチ３は、例えば、人手又はモータにより入力されたトルクを歯車減速機構によって増幅して巻胴に伝達し、巻胴の回転によってベルトを巻き取るように構成されている。ウインチ３には、意図しないベルト２の送り出しを防止するため、ラチェット機構及びブレーキのいずれかが設けられるとよい。

支持構造体４は、ベルト２及びウインチ３が設けられ、地面に設置された状態でベルト２及びウインチ３により起こされている最中の保護継電器盤Ａを支持する構造体である。支持構造体４には、張力が掛けられたベルト２を介して保護継電器盤Ａからの荷重が伝達される。

支持構造体４は、ベルト２が掛けられ、ベルト２を介して保護継電器盤Ａからの荷重が加えられるベルト支持棒４１と、保護継電器盤Ａを挟めるように間隔を空けて配置され、ベルト支持棒４１をそれぞれの上端部で支持する一対の脚部４２、４３を備える。ベルト支持棒４１は、保護継電器盤Ａの背面を載せることができる長さを有する。一対の脚部４２、４３は、ベルト支持棒４１の長さに合わせて並べられている。

脚部４２は、上端部で互いに接続され、ベルト支持棒４１の長手方向に交差する向きに延び、下端部が互いに離れるように配置された一対の支柱４２ａ、４２ｂを備える。一対の支柱４２ａ、４２ｂの下側には、一対の支柱４２ａ、４２ｂと交差する方向に延び、一対の支柱４２ａ、４２ｂを補強する補強部材４２ｃが設けられている。脚部４３は、脚部４２と同一の構成であり、一対の支柱４３ａ、４３ｂ及び補強部材４３ｃを備える。補強部材４２ｃ、４３ｃは、ベルト支持棒４１に上から荷重が加えられても、一対の支柱４２ａ、４２ｂの下端部及び一対の支柱４３ａ、４３ｂの下端部がそれぞれ開かないように形状を保持する。

各支柱４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂは、ベルト支持棒４１に対して垂直な方向に延び、その下端部には、それぞれ滑り止めとしてゴムキャップが取り付けられている。各支柱４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの長さは、保護継電器盤Ａが倒れた状態で保護継電器盤Ａの重心位置Ｇよりも下方で保護継電器盤Ａにベルト２を接続でき、かつ、保護継電器盤Ａが起きた状態で保護継電器盤Ａの重心位置Ｇよりも上方にベルト支持棒４１が配置されるように設定されている。

各脚部４２、４３のうち重量物から離れた側にある支柱４２ａ、４３ａには、ベルト支持棒４１に対して平行に延び、ウインチ３を支持するウインチ支持棒４４がそれぞれ接続されている。ウインチ支持棒４４は、支柱４２ａ、４３ａの下側に設けられ、ベルト支持棒４１と共に一対の脚部４２、４３の間の間隔を保持する。ウインチ３は、ウインチ支持棒４４の長手方向の中間に設置される。

ベルト支持棒４１、各支柱４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ、補強部材４２ｃ、４３ｃ及びウインチ支持棒４４は、例えば、単管パイプで構成するとよい。各単管パイプは、接続金具を介して簡単に接続できる。入手しやすく組み立てやすい単管パイプを用いることにより支持構造体４を迅速かつ低コストで製造できる。
以上が、起伏装置１の構成である。

台車１１は、保護継電器盤Ａが載せられる板と、板の底面部に回転可能に支持され、地面上を転動する４つの車輪と、を備える。板は、保護継電器盤が載せられても変形しない程度の剛性を有する。台車１１の高さは、保護継電器盤Ａの据付け先の架台の高さに合わせておくとよい。これにより保護継電器盤Ａを台車１１から架台に据え付ける際の作業性を向上させることができる。

枕木１２は、倒れた状態の保護継電器盤Ａの背面に接触し、下方から保護継電器盤Ａを支持する部材である。枕木１２の上面部には、図２に示すように枕木１２の幅方向にベルト２を通す凹溝１２ａが形成されている。このため、保護継電器盤Ａを枕木１２に載せた状態で凹溝１２ａに通されたベルト２を牽引できる。
以上が、起伏システム１０の構成である。

次に、図１～図５を参照して、実施の形態に係る起伏装置１の動作を説明する。
まず、図１及び図２の状態でユーザがウインチ３を巻き始めると、保護継電器盤Ａの背面に配置されたベルト２が支持構造体４のベルト支持棒４１に向かって引き上げられる。すると、ベルト２に張力が発生し、保護継電器盤Ａの背面にぴったりと接触する。ベルト２に張力が発生すると、ベルト２により保護継電器盤Ａを下方から支えることができるようになる。

さらにウインチ３を巻き続けると、保護継電器盤Ａとベルト支持棒４１との間にあるベルト２の長さが徐々に短くなる。このときベルト２には上向きの力が発生するため、図３に示すように台車１１上で保護継電器盤Ａの背面及び底面が交わる部分Ｐを起点として保護継電器盤Ａが起き上がる。このとき、保護継電器盤Ａの荷重が頂部にあるベルト２を介してベルト支持棒４１に伝達され、ベルト支持棒４１に伝達された荷重は４本の支柱４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂに伝達されるため、保護継電器盤Ａを安定的に支持できる。

さらにウインチ３を巻き続けると、保護継電器盤Ａとベルト支持棒４１との間のベルト２の長さがもっと短くなる。このときベルト２には上向きの力が発生するため、図４に示すように台車１１上で保護継電器盤Ａの背面及び底面が交わる部分Ｐを起点として保護継電器盤Ａがさらに起き上がる。同時にベルト２には水平方向の力も発生するため、保護継電器盤Ａの背面及び底面が交わる部分Ｐから台車１１に水平方向の力が伝達され、図４に示すように台車１１が支持構造体４に向かって移動する。これにより保護継電器盤Ａの背面がベルト支持棒４１の上方に移動する。このとき、各支柱４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂの下端部にゴムキャップが取り付けられ、一対の支柱４２ａ、４２ｂ及び一対の支柱４３ａ、４３ｂの下端部が、それぞれ脚立のように互いに開いているため、ベルト支持棒４１にモーメントが加えられても支持構造体４の転倒を防止できる。

さらにウインチ３を巻き続けると、図５に示すようにベルト２及び台車１１の作用により保護継電器盤Ａが台車１１上で立ち上がると共に、台車１１が支持構造体４の脚部４２、４３の間に移動する。これにより台車１１上に保護継電器盤Ａを起こすことができる。
以上が、起伏装置１の動作である。

次に、実施の形態に係る起伏装置１を用いた保護継電器盤Ａの起伏方法の流れを説明する。保護継電器盤Ａは、図１及び図２に示すように複数の枕木１２の上に倒れた状態で載せられているものとする。

まず、保護継電器盤Ａの両側面にそれぞれアイボルト２Ｂを固定し、保護継電器盤Ａの正面、背面及び両側面を囲むようにスリング２Ａをセットする。スリング２Ａは、保護継電器盤Ａに固定されたアイボルト２Ｂよりも下側にセットする。

次に、保護継電器盤Ａに対して起伏装置１を設置する。具体的には、保護継電器盤Ａの上面部と向き合うようにウインチ３が設置された支持構造体４をセットする。次に、ウインチ３から延びるベルト２を支持構造体４のベルト支持棒４１に掛け、ベルト２が保護継電器盤Ａの背面に延びるようにセットする。このとき、ベルト２を枕木１２の凹溝１２ａ内に配置する。次に、ベルト２の端部とスリング２Ａとをカラビナを用いて接続する。次に、保護継電器盤Ａの背面下側に台車１１をセットする。これにより準備工程が完了する。

次に、ウインチ３を巻き始めると、台車１１に載せられた保護継電器盤Ａが支持構造体４に近づきながら徐々に起き上がる。台車１１上で保護継電器盤Ａが起き上がり、枕木１２が不要になった時点で枕木１２は撤去する。枕木１２が残ったままだと、台車１１の走行の妨げとなるためである。このままウインチ３の回転を続けると、保護継電器盤Ａが台車１１に載せられた状態で支持構造体４に接近しながら立ち上がる。
以上が、起伏方法の流れである。

以上説明したように実施の形態に係る起伏装置１は、倒れた状態の保護継電器盤Ａに接続されるベルト２と、ベルト２が接続され、ベルト２を巻き取りが可能なウインチ３と、ウインチ３を支持すると共に、ベルト２が掛けられるベルト支持棒４１がウインチ３よりも上方に、かつ保護継電器盤Ａに対して起伏装置１を設置した場合にウインチ３よりも保護継電器盤Ａの近くに位置するように設けられている支持構造体４と、を備える。このため、人手により起伏装置１を簡単に移動させることができる。

本発明は上記実施の形態に限られず、以下に述べる変形も可能である。

（変形例）
上記実施の形態では、ベルト２が掛けられ、ベルト２の向きを変化させるガイド手段としてベルト支持棒４１を用いていたが、本発明はこれに限られない。例えば、ガイド手段として滑車を用いてもよい。

上記実施の形態では、各脚部４２、４３が一対の支柱４２ａ、４２ｂ及び一対の支柱４３ａ、４３ｂを備えていたが、本発明はこれに限られない。例えば、門型クレーンで用いられているような門型フレームであってもよい。

一対の支柱４２ａ、４２ｂ及び一対の支柱４３ａ、４３ｂのそれぞれに単管パイプで構成された補強部材４２ｃ、４３ｃが接続されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、補強部材４２ｃ、４３ｃとして紐やロープを用い、一対の支柱４２ａ、４２ｂ及び一対の支柱４３ａ、４３ｂのそれぞれに接続することで、開き方向の動きのみを規制してもよい。

上記実施の形態では、牽引部材としてベルト２を用いていたが、本発明はこれに限られない。例えば、牽引部材として紐やロープを用いてもよい。また、上記実施の形態では、ベルト２及びウインチ３が１つずつであったが、本発明はこれに限られない。例えば、ベルト２及びウインチ３を２つずつ設けてもよい。

上記実施の形態では、保護継電器盤Ａの正面、背面及び両側面を囲むように巻き付けられたスリング２Ａにベルト２を接続していたが、本発明はこれに限られない。例えば、ベルト２を保護継電器盤Ａの両側面に固定された一対のアイボルト２Ｂに取り付けてもよい。

上記実施の形態では、ベルト２が倒れた状態の保護継電器盤Ａの背面側に配置され、保護継電器盤Ａの重心位置よりも底面側で保護継電器盤Ａに接続されていたが、本発明はこれに限られない。保護継電器盤Ａを完全に起こす必要がなければ、例えば、ベルト２を保護継電器盤Ａの背面側であって保護継電器盤Ａの重心位置よりも上面側に接続してもよく、保護継電器盤Ａの正面側や上面側に接続してもよい。

上記実施の形態では、保護継電器盤Ａを台車１１に載せていたが、本発明はこれに限られない。保護継電器盤Ａの重量や床面の材質によっては台車１１を省略するか、台車１１の代わりに床面に対して摺動可能なシートを敷いてもよい。

上記実施の形態では、保護継電器盤Ａが倒れた状態で複数の枕木１２に載せていたが、本発明はこれに限られない。例えば、保護継電器盤Ａのサイズによっては、枕木１２は１つであってもよい。また、台車１１が保護継電器盤Ａの背面全体を載せることが可能であれば、枕木１２を省略してもよい。

上記実施の形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな実施の形態が可能である。実施の形態や変形例で記載した構成要素は自由に組み合わせることが可能である。また、特許請求の範囲に記載した発明と均等な発明も本発明に含まれる。

１ 起伏装置
２ ベルト
３ ウインチ
４ 支持構造体
４１ ベルト支持棒
４２，４３ 脚部
４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４３ｂ 支柱
４４ ウインチ支持棒
１０ 起伏システム
１１ 台車

Claims (4)

1. 倒れた状態にある重量物を起こす起伏装置であって、
   倒れた状態の前記重量物に接続される牽引部材と、
   前記牽引部材が接続され、前記牽引部材を巻き取りが可能なウインチと、
   前記ウインチを支持すると共に、前記牽引部材が掛けられ、前記牽引部材の向きを変化させるガイド手段が前記ウインチよりも上方に、かつ前記重量物に対して前記起伏装置を設置した場合に前記ウインチよりも前記重量物の近くに位置するように設けられている支持構造体と、を備え、
   前記牽引部材は、
   前記重量物の長手方向に延びるように倒れた状態の前記重量物の背面側に配置され、前記重量物の重心位置よりも下側で前記重量物に接続され、
   前記重量物の長手方向に垂直な向きで前記重量物に巻き付けられるスリングと、前記重量物の背面側で前記スリングに接続され、前記ウインチにより巻き取られ、前記重量物の背面に接触するベルトと、を備える、
   起伏装置。
2. 倒れた状態にある重量物を起こす起伏装置であって、
   倒れた状態の前記重量物に接続される牽引部材と、
   前記牽引部材が接続され、前記牽引部材を巻き取りが可能なウインチと、
   前記ウインチを支持すると共に、前記牽引部材が掛けられ、前記牽引部材の向きを変化させるガイド手段が前記ウインチよりも上方に、かつ前記重量物に対して前記起伏装置を設置した場合に前記ウインチよりも前記重量物の近くに位置するように設けられている支持構造体と、を備え、
   前記支持構造体は、前記重量物を挟めるように間隔を空けて配置され、前記ガイド手段をそれぞれの上端部で支持する一対の脚部を備え、
   各脚部は、前記ガイド手段の長手方向に交差する向きに延び、上端部が互いに接続され、下端部が互いに離れるように配置された一対の支柱を備え、
   前記ガイド手段は、前記一対の支柱の前記上端部に支持され、前記牽引部材が掛けられる支持棒である、
   起伏装置。
3. 各脚部のうち前記重量物から離れた側にある前記支柱の下側には、前記ガイド手段に対して平行に延び、前記ウインチを支持するウインチ支持棒がそれぞれ接続されている、
   請求項２に記載の起伏装置。
4. 倒れた状態にある重量物を起こす起伏装置と、
   前記重量物の背面下側が接触するように載せられ、前記起伏装置に向かって前記重量物が並進移動可能である台車と、
   を備え、
   前記起伏装置は、
   倒れた状態の前記重量物に接続される牽引部材と、
   前記牽引部材が接続され、前記牽引部材を巻き取りが可能なウインチと、
   前記ウインチを支持すると共に、前記牽引部材が掛けられ、前記牽引部材の向きを変化させるガイド手段が前記ウインチよりも上方に、かつ前記重量物に対して前記起伏装置を設置した場合に前記ウインチよりも前記重量物の近くに位置するように設けられている支持構造体と、を備え、
   前記ウインチにより前記牽引部材が牽引されると、前記台車に載せられた前記重量物が前記起伏装置に向かって並進移動しつつ、前記重量物の背面及び底面が交わる部分を前記台車上に接触させながら前記重量物を前記台車上に起こすことができる、
   起伏システム。