JP2017128142A - 固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】台車の揺動を防止し、脚部材から地面までの高さが異なる場所においても台車を精密に固定する固定装置を提供する。【解決手段】固定装置１０は、凸部４０３に設けられる凹部４０２、脚部材１３、直動カム１４および支持棒１５を備える。凸部４０３は、架台４０の下面４０１に設けられている。支持棒１５は、凹部４０２から脚部材１３に向かって突出するように設けられ、直動カム１４の斜面１４２に当接し、水平方向に移動可能で脚部材１３を支持する。支持棒１５によって、架台４０と脚部材１３とが直接固定され、台車の揺動を防止する。また、直動カム１４によって、支持棒１５が脚部材１３を支持する位置が移動可能である。これにより、脚部材１３から地面までの高さに依存しないで、支持棒１５が脚部材１３を支持することができる。したがって、地面の高さが異なる場所や地面の平面度が悪い場所においても精密に固定することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、運搬物を移動する台車に用いられる固定装置に関する。

従来、特許文献１に記載のように、設備等の重量物を搭載して運搬移動するため、固定装置付き台車が用いられる。特許文献１の構成では、台車を固定するため、車輪を固定する固定装置付き台車が用いられる。もしくは、台車を固定するため、スプリングを用いて脚部材を床面に押しつける固定装置付き台車が用いられる。また、固定装置付き台車の揺動を防止するために、特許文献２のように、脚部材に連結部材を設けたものがある。

特開２００１−０８０５２４号公報 特開２０１３−２４４７０７号公報

車輪自体を固定する固定装置もしくはスプリングによって脚部材を床面に押しつける固定装置を用いて、台車を固定する場合、台車の前進方向および後退方向に固定可能である。しかしながら、台車に重量物を搭載するとき、台車の前進方向に対する左右方向および鉛直方向に台車が揺動する虞がある。

ところで、設備において利便性から台車に搭載させつつ、設備を稼働する場合がある。しかしながら、台車が左右方向および鉛直方向に揺動することによって、電気ノイズまたは機械ノイズが設備に発生し、設備の能力を低下させる虞がある。特許文献２のような構成は、連結部材の位置が固定されており、脚部材から地面までの高さが所定の高さにおいてのみ台車が固定される。このため、高さが異なる場所や地面の平面度が悪い場所に設置するとき、台車の固定が緩くなり、台車が揺動する虞がある。

本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであり、その目的は、台車の揺動を防止し、脚部材から地面までの高さが異なる場所においても台車を精密に固定する固定装置を提供することにある。

本発明は、架台（４０）に運搬物（５０）を搭載し、運搬物を移動する台車（１）に用いられる固定装置である。
固定装置は、凸部（４０３）、凹部（４０２）、基礎部材（１１）、操作部材（１２）、脚部材（１３）、付勢部材（１６）、直動カム（１４）、支持棒（１５）および支持棒スプリング（１５１）を備える。
凸部は、鉛直方向における架台の下面（４０１）に設けられている。
凹部は、凸部の内部に設けられる。
基礎部材は、下面に設けられ、鉛直方向に移動可能である。
脚部材は、基礎部材に収容され、鉛直方向に移動可能で、下降したとき地面に当接する。
付勢部材は、基礎部材に収容され、脚部材を鉛直方向に付勢する。
操作部材は、基礎部材に連結され、基礎部材を操作する。

直動カムは、基礎部材の側壁（１１２）に設けられ、鉛直上方向に向かって脚部材に近づく方向に傾斜する斜面（１４２）または傾斜部（６４２）を有する。
支持棒は、後部が凹部に収容され、凹部から脚部材に向かって突出するように設けられ、前記斜面または前記傾斜部に当接し、水平方向に移動可能で、脚部材側に前進したとき先端面（１５９）が脚部材の側面（１３１）に当接し、脚部材を支持する。
支持棒スプリングは、凹部に収容され、一端が凸部に接続され、他端が支持棒に接続されており、支持棒を脚部材側に付勢する。

支持棒によって、架台と脚部材とが直接固定される。このため、固定装置の剛性が高まり、台車の揺動を防止する。また、直動カムによって、支持棒が脚部材を支持する位置が移動可能である。このため、脚部材から地面までの高さに依存しないで、支持棒が脚部材を支持することができる。したがって、地面の高さが異なる場所においても精密に固定することができる。

本発明の第１実施形態による固定装置付き台車の構成図。 図１のＩＩ方向からの矢視図。 本発明の第１実施形態による固定装置の上昇時の構成図。 本発明の第１実施形態による直動カムと支持棒の構成図。 図４のＶ−Ｖ線断面図。 本発明の第１実施形態による固定装置の下降中の構成図。 本発明の第１実施形態による固定装置の下降時の構成図。 本発明の第２実施形態による固定装置の構成図。 本発明の第３実施形態による固定装置の構成図。 本発明の第４実施形態による固定装置の構成図。 本発明の第５実施形態による固定装置の構成図。 本発明の第６実施形態による固定装置の構成図。 比較例の固定装置の構成図。

以下、本発明の実施形態による固定装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、第１実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明する。また、「本実施形態」という場合、第１〜第６実施形態を包括する。これらの実施形態の固定装置は、例えば、運搬物として設備を搭載し、設備を移動する台車に用いられる。

（第１実施形態）
図１、２に示すように、固定装置１０は、設備５０を支持する架台４０および地面Ｇと接地している複数の車輪３を備える台車１に搭載されるものである。図中、台車１の前進方向を「前」とし、台車１の後退方向を「後」とする。また、地面Ｇの反対側を「上」とし、地面Ｇ側を「下」とし、前進方向から見て右側を「右」とし、前進方向から見て左側を「左」とする。鉛直方向と上下方向とは同一である。

図３に示すように、架台４０は、下面４０１に凸部４０３を有する。凸部４０３は、内部に水平方向に窪む凹部４０２が形成されている。車輪３は、下面４０１に４つ設けられている。図３は、架台４０と後方側の固定装置１０とを含む断面図を示している。
図２に戻って、固定装置１０は、同一直線上に位置しない３点を通る下面４０１内の平面上に３つ設けられている。固定装置１０は、基礎部材１１、脚部材１３、「付勢部材」としてのスプリング１６、「操作部材」としての固定ペダル１２、直動カム１４および支持棒１５を備える。

基礎部材１１は、筒状に形成され、下面４０１側に設けられ、伸縮可能なスプリング１６を収容し、鉛直方向に移動可能である。スプリング１６は、一端１６１が基礎部材１１の蓋部１１１に接続され、他端１６２が脚部材１３の上部１３３に接続されている。スプリング１６は、脚部材１３を上下方向に付勢する。

脚部材１３は、Ｔ字状で、断面が四角形に形成され、基礎部材１１に脚部材１３の上部１３３が収容されている。脚部材１３は、固定ペダル１２および基礎部材１１とともに上下方向に移動し、下降したとき地面Ｇに当接する。脚部材１３は、地面Ｇに当接することによって、台車１を固定可能にする。また、脚部材１３は、複数の溝１３２を側面１３１に複数形成されている。

溝１３２は、四角形形状の断面を有する。溝１３２は、多角形形状の断面を有してもよい。また、溝１３２は、後述で説明する支持棒１５の支持部１５３の先端面１５９の面積よりも小さい断面となるように形成されている。図中において、溝１３２は形状をわかりやすくするために、誇張して記載している。

固定ペダル１２は、基礎部材１１に連結され、固定ペダル１２を踏みこむことによって、基礎部材１１を上下方向に動作可能である。固定ペダル１２は、脚部材１３が地面Ｇに当接したとき、固定ペダル１２を踏み込むことによって、基礎部材１１が下方向に移動し、スプリング１６を加圧して操作する。

直動カム１４は、基礎部材１１の側壁１１２に設けられ、支持棒１５と当接し、基礎部材１１とともに上下方向に移動可能である。直動カム１４は、外面において、支持棒１５との当接面１４１の一部が斜面１４２となるように形成されている。斜面１４２は、鉛直上方向に向かって、直動カム１４の厚み、すなわち、前後方向の長さ、が小さくなるように傾斜して形成されている。また、斜面１４２は、鉛直上方向に向かって脚部材１３に近づく方向に傾斜するように形成されている。

支持棒１５は、直方体状に形成され、後部が凹部４０２に収容され、凹部４０２から脚部材１３に向かって突出するように設けられており、斜面１４２に当接し、水平方向に移動可能で、脚部材１３側に前進したとき先端面１５９が脚部材１３の側面１３１に当接し、脚部材１３を支持する。また、支持棒１５は、支持棒スプリング１５１、カム摺動回転体１５６、凹部摺動回転体１５７および支持部１５３を有する。
支持棒スプリング１５１は、伸縮可能で、凹部４０２に収容され、一端が凸部４０３に接続され、他端が支持棒１５に接続されている。支持棒スプリング１５１が水平方向に伸縮することによって、支持棒１５が水平方向に移動可能である。

カム摺動回転体１５６は、支持棒１５の中央部に設けられている。カム摺動回転体１５６は、直動カム１４が上下方向への移動に伴い回転し、当接面１４１に沿って転がり摺動する。
凹部摺動回転体１５７は、凹部４０２の内面４０４と接するように設けられている。凹部摺動回転体１５７は、支持棒１５とともに水平方向への移動に伴い回転し、内面４０４に沿って転がり摺動する。

図４、５に示すように、支持部１５３は、カム摺動回転体１５６から突出するように形成されており、直動カム１４の中央に設けられている挿入溝１４３の間を通過する。支持棒１５が水平方向に移動することによって、支持棒１５の先端面１５９と脚部材１３の側面１３１とが当接し、脚部材１３を支持可能である。図４は、上方向から見た直動カム１４および支持棒１５の断面図である。同様に支持棒１５が基礎部材１１を通過可能なように、基礎部材１１に基礎部材溝１１３が形成されている。

（作用）
固定装置１０の作動について説明する。
図３に戻って、固定装置１０は、台車１が移動可能なとき、固定ペダル１２が上方向に向いており、基礎部材１１が架台４０と当接しており、台車１は固定されていない。台車１が固定されないため、設備５０を運搬可能である。

図６に示すように、固定装置１０によって台車１を固定するとき、固定ペダル１２を下方向に動作する。固定ペダル１２が下方向に動作する間に、脚部材１３が地面Ｇと当接し接地する。このとき、カム摺動回転体１５６が転がり、支持棒１５とともに斜面１４２付近まで支持棒１５が相対的に移動する。

図７に示すように、固定ペダル１２をさらに下方向に動作する。このとき、固定ペダル１２は、基礎部材１１が下方向に移動し、スプリング１６を加圧する。スプリング１６が加圧されることによって、スプリング１６は脚部材１３を付勢する。脚部材１３が地面Ｇに押しつけられ、台車１を固定する。このとき、カム摺動回転体１５６が斜面１４２を超え、支持部１５３が脚部材１３に当接し、脚部材１３を固定する。

固定装置１０による台車１の固定を外すとき、固定ペダル１２を上方向に動作する。固定ペダル１２が上方向に動作すると、基礎部材１１が上方向へ移動し、支持棒１５が脚部材１３から外れ、脚部材１３が地面Ｇから離れる。固定ペダル１２をさらに上方向に動作すると、基礎部材１１が架台４０の下面４０１に当接し、台車１が移動可能になる。

図１３のように、従来の固定装置９０では、固定ペダル９１に連結される基礎部材９２に収容されるスプリング９３が脚部材９４を地面Ｇに押しつけて台車を固定していた。このような構成では、重量物である設備を搭載させるとき、脚部材９４がスプリング９３を介して架台９５を支えるため、架台９５が上下方向に揺動する虞があった。さらに、架台９５が揺動することによって電気ノイズや機械ノイズが設備に生じ、設備の能力が低下する虞があった。架台および台車が揺動をすることを防ぐために、特許文献２のように脚部材に連結部材を設ける構成もあるが、連結部材の位置が固定されており、脚部材から地面までの高さや地面の平面度に依存して、固定が緩くなる虞があった。

（効果）
（１）そこで、本実施形態では、固定装置１０は、架台４０の凸部４０３の内部に設けられ、脚部材１３を支持する支持棒１５を備える。支持棒１５によって、脚部材１３が直接、架台４０と固定され、固定装置１０の剛性が高まる。固定装置１０の剛性が高まることによって、台車１が揺動することを防止する。

また、基礎部材１１の側壁１１２に設けられる直動カム１４によって、支持棒１５が鉛直方向に相対移動可能であり、支持棒１５が脚部材１３を支持する高さ位置が調整可能になる。このため、脚部材１３から地面Ｇまでの高さに依存しないで支持棒１５が脚部材１３を支持することができる
さらに、台車１に固定装置１０が同一線上にない３点を通る下面４０１内の平面上に３つ設けられている。これにより、地面が傾いているような地面Ｇの高さが異なる場所においても、必ず３点で位置が決まるため、地面Ｇと固定装置１０とで精密に固定ができる。固定装置１０が地面Ｇと精密に固定できるため、上下方向における台車１の揺動をより確実に防止することができる。

（２）支持棒１５がカム摺動回転体１５６を有することによって、直動カム１４と支持棒１５とが転がり摩擦になる。転がり摩擦はすべり摩擦と比較して動摩擦係数が非常に小さいため、直動カム１４と支持棒１５とは滑らかに上下方向に摺動し、直動カム１４と支持棒１５との摩耗を抑制することができる。また、支持棒１５が凹部摺動回転体１５７を有することによって、同様に、支持棒１５と内面４０４との摩耗を抑制することができる。

（３）支持部１５３が当接する脚部材１３の側面１３１に支持部１５３の先端面１５９よりも小さい四角形形状の断面を有する溝１３２が複数形成されている。溝１３２が形成されていることによって、支持部１５３が側面１３１に当接して支持するとき、静止摩擦係数が大きくなる。このため、脚部材１３と支持棒１５との上下方向に向く静止摩擦力が大きくなり、支持棒１５が脚部材１３を支持する支持力が向上する。支持棒１５が脚部材１３を支持する支持力が向上することによって、台車１の揺動することを防止する効果が高まる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、直動カムの形態を除き、第１実施形態と同様である。
図８に示すように、直動カム６２は、支持棒１５との当接面６２１の全面が上方向に向かって、直動カム６２の厚みが小さくなるような斜面に形成されており、脚部材１３と近づく方向に形成されている。第２実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第２実施形態と同様、直動カムの形態を除き、第１実施形態と同様である。
図９に示すように、直動カム６３は、支持棒１５との当接面６３１の一部が上方向に向かって、直動カム６３の厚みが大きくなるようなＲ形状に形成されている。第３実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第４実施形態）
第４実施形態では、直動カムおよび支持棒の形態を除き、第１実施形態と同様である。
図１０に示すように、直動カム６４は、左右方向における断面が長方形形状に形成され、内部に鉛直方向に延びるカム溝６４１を有する。
カム溝６４１は、上下方向に延びるように形成されている。また、カム溝６４１は、中央において、前方から後方に傾斜し、上方向に向かって脚部材１３と近づく方向に傾斜する傾斜部６４２を有する。

支持棒６５に形成されている溝嵌合部６５２がカム溝６４１と嵌合しており、カム溝６４１に沿って、支持棒６５は上下方向に移動可能である。第４実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第５実施形態）
第５実施形態では、脚部材に設けられる溝の形態を除き、第１実施形態と同様である。
図１１に示すように、支持部１５３の先端面１５９の面積より小さいＶ字状の断面を有する複数のＶ字溝７２が脚部材７１の側面７１１に形成されている。図中において、Ｖ字溝７２は、形状をわかりやすくするため、誇張して記載している。第５実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第６実施形態）
第６実施形態では、脚部材および支持棒の形態を除き、第１実施形態と同様である。
図１２に示すように、脚部材７５は、等間隔に設けられる複数の溝によって形成されている第１凹凸部７５１を側面に有する。

支持棒７６は、第１凹凸部７５１に対応する第２凹凸部７６２を支持部７６１の先端面に有する。複数の第２凹凸部は、第１凹凸部７５１を形成する溝と同様の溝によって形成されており、第１凹凸部７５１と嵌合可能である。図中において、第１凹凸部７５１および第２凹凸部７６２は、形状をわかりやすくするため、誇張して記載している。第６実施形態において、第１実施形態と同様の効果を奏する。

さらに、第６実施形態において、支持棒７６が脚部材７５を支持するとき、第１凹凸部７５１と第２凹凸部７６２とが嵌合し、双方が嵌合することによって、支持棒７６と脚部材７５との静止摩擦係数をより大きくすることができる。

（その他実施形態）
（ｉ）脚部材は、Ｔ字状で断面が四角形に限らず、多角柱状や円柱状にしてもよい。脚部材の形状に限らず、第１実施形態と同様の効果を奏する。
（ｉｉ）支持棒の動作に関して、支持棒スプリングのバネ力を用いずに、ソレノイド等の電磁アクチュエータを有する駆動部を用いてもよい。固定ペダルを下方向に動作するときに、駆動部が通電し、支持棒が直動カムに当接するようにしてもよい。第１実施形態と同様の効果を奏する。
（ｉｉｉ）固定ペダルを動作する場合において、ソレノイド等の電磁アクチュエータを有する駆動部を用いる操作部材としてもよい。操作部材は、足で操作する固定ペダルに限らず、手で操作するハンドル等を用いて基礎部材を操作してもよい。第１実施形態と同様の効果を奏する。
（ｉｖ）本発明の固定装置は、設備を運搬可能な台車に限らず、小荷物や重量物等の物品を運搬可能な台車に用いてもよい。

（ｖ）脚部材と支持棒との静止摩擦係数を大きくする思想を共有する他の実施形態では、脚部材の側面の表面粗さを大きくし、支持棒の先端面の表面粗さを大きくしてもよい。表面粗さは、例えば、算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙが用いられる。脚部材および支持棒の表面粗さを大きくすることにおいて、第１実施形態と同様の効果を奏する。
（ｖｉ）脚部材の溝は、四角柱形状に限らず、多角柱形状や半球状でもよい。また脚部材の溝の断面形状はＵ字状でもよい。脚部材の溝は形状に限らず、第１実施形態と同様の効果を奏する。
（ｖｉｉ）同一直線上にない３点を通る平面上において、固定装置を３つ以上、台車に設けてもよい。固定装置の数が多いほど、台車を固定する精密さが向上する。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１ ・・・台車、
１１ ・・・基礎部材、 １１２ ・・・側壁、
１２ ・・・固定ペダル、
１３ ・・・脚部材、 １３１ ・・・側面、
１４ ・・・直動カム、 １４２ ・・・斜面、
１５ ・・・支持棒、 １５１ ・・・支持棒スプリング、 １５９ ・・・先端面、
１６ ・・・付勢部材、
４０ ・・・架台、 ４０１ ・・・下面、
４０２ ・・・凹部、 ４０３ ・・・凸部、
５０ ・・・運搬物、
６４２ ・・・傾斜部。

Claims (8)

1. 架台（４０）に運搬物（５０）を搭載し、前記運搬物を移動する台車（１）に用いられる固定装置であって、
   鉛直方向における前記架台の下面（４０１）に設けられる凸部（４０３）と、
   前記凸部の内部に設けられる凹部（４０２）と、
   前記下面に設けられ、鉛直方向に移動可能な基礎部材（１１）と、
   前記基礎部材に収容され、鉛直方向に移動可能で、下降したとき地面に当接する脚部材（１３）と、
   前記基礎部材に収容され、前記脚部材を鉛直方向に付勢する付勢部材（１６）と、
   前記基礎部材に連結され、前記基礎部材を操作する操作部材（１２）と、
   前記基礎部材の側壁（１１２）に設けられ、鉛直上方向に向かって前記脚部材と近づく方向に傾斜する斜面（１４２）または傾斜部（６４２）を有する直動カム（１４）と、
   後部が前記凹部に収容され、前記凹部から前記脚部材に向かって突出するように設けられ、前記斜面または前記傾斜部に当接し、水平方向に移動可能で、前記脚部材側に前進したとき先端面（１５９）が前記脚部材の側面（１３１）に当接し、前記脚部材を支持する支持棒（１５）と、
   前記凹部に収容され、一端が前記凸部に接続され、他端が前記支持棒に接続されており、前記支持棒を前記脚部材側に付勢する支持棒スプリング（１５１）と、
   を備える固定装置。
2. 前記支持棒は、前記直動カムの前記斜面または前記傾斜部に沿って摺動するカム摺動回転体（１５６）を有する請求項１に記載の固定装置。
3. 前記支持棒は、前記凹部の内面（４０４）に沿って摺動する凹部摺動回転体（１５７）を有する請求項１または２に記載の固定装置。
4. 前記脚部材は、前記支持棒の先端面（１５９）の面積よりも小さい多角形形状の断面を有する溝（１３２）が側面（１３１）に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定装置。
5. 前記脚部材は、前記支持棒の先端面（１５９）の面積よりも小さいＶ字状の断面を有するＶ字溝（７２）が側面（１３１）に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定装置。
6. 前記脚部材は、第１凹凸部（７５１）が側面に形成され、
   前記支持棒は、前記第１凹凸部に嵌合可能な第２凹凸部（７６２）が先端面に形成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の固定装置と、
   鉛直方向における架台（４０）の下面（４０１）に設けられる複数の車輪（３）と、
   を備え、
   前記運搬物として設備を運搬可能な台車。
8. 前記固定装置は、同一直線上に位置しない３点を通る前記下面上に３つ以上、設けられている請求項７に記載の台車。

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