JP2017223260A

JP2017223260A - 遠隔作動装置

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Publication number: JP2017223260A
Application number: JP2016117702A
Authority: JP
Inventors: 裕一杉本; Yuichi Sugimoto; 秀孝小室; Hidetaka Komuro
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2016-06-14
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-06-14
Also published as: JP6513603B2

Abstract

【課題】電力は勿論のこと、エアー、通信を使用せずに遠隔で目的の動作を可能とすること。
【解決手段】遠隔作動装置は、第１の台座１３と、第１の台座上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔をもって第１の爪部８を有する円盤１２と、第１の台座上に水平方向に移動可能に第１の支持部材３に支持されて設置された突出し棒１と、突出し棒の先端に固定され、突出し棒の水平方向の移動に伴い、第１の爪部を押して円盤を回転させる第２の爪部７を有する移動部材４と、円盤上に設置された両端に傾斜面を有する山形台座１４と、第１の台座の上方に、円盤の一部を挟むように設置された第２の台座１５と、第２の台座上に山形台座の傾斜面に沿って上下方向に移動する上下棒１６と、第２の台座上に設置され、一端側の先端部に傾斜面１７Ａを有する案内部１７と他端側に目的動作物を支持し、上下棒の動作により軸方向に動く連結棒１８とから構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は遠隔作動装置に係り、特に、アクセスしにくい場所にある目的物を処理するものに好適な遠隔作動装置に関する。

目的の動作を遠隔にて行わせる遠隔作動装置として特許文献１を挙げることができる。この特許文献１には、送信手段から放射される予め決められる周波数を受信して、電磁エネルギーを電力に変換し、該電力によって動作を行うようにした遠隔作動装置が記載されている。

特開平２−２２９９８号公報

上述した特許文献１に記載されている遠隔作動装置には、所望の動作を遠隔にて行わせる遠隔作動装置として、無接触で電力が供給されて作動する遠隔作動装置が記載されている。

しかしながら、上述した特許文献１の遠隔作動装置では、無接触で電力を発生させる手段が必要であり、そのためには、人間が遠隔作動装置に近づいて通信する回路や装置が必要である。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、電力は勿論のこと、エアー、通信を使用せずに遠隔で目的の動作を可能とすることができる遠隔作動装置を提供することにある。

本発明の遠隔作動装置は、上記目的を達成するために、スプリングプランジャーを有する第１の台座と、該第１の台座上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔をもって第１の爪部が複数形成されていると共に、前記第１の台座のスプリングプランジャーが収まり回転が固定される複数の溝を有する円盤と、前記第１の台座上に、水平方向に移動可能に第１の支持部材に支持されて設置された突出し棒と、該突出し棒の先端に固定され、該突出し棒の水平方向の移動に伴い、前記円盤の第１の爪部を押して前記円盤を回転させる第２の爪部を有する移動部材と、前記円盤上に、該円盤と共に回転するように設置され、前記溝が形成されている面とは反対面で、かつ、前記溝より内側に所定の間隔をもって複数設置され、両端に傾斜面を有する山形台座と、前記第１の台座の上方に、前記円盤の一部を挟むように相対向して設置された第２の台座と、前記第２の台座上に、前記山形台座が周方向に回転して前記円盤が固定されたとき、前記円盤の中心からの前記山形台座の設置位置と同じ位置に設置され、前記円盤が回転したときに前記山形台座の傾斜面に沿って上方向又は下方向に移動する上下棒と、前記第２の台座上に設置され、一端側の先端部に傾斜面を有する案内部が設置されていると共に、他端側に目的動作物を支持し、前記上下棒が上方向に動作することにより前記案内部の傾斜面に沿って軸方向に動く連結棒とを備えていることを特徴とする。

また、本発明の遠隔作動装置は、上記目的を達成するために、台座と、該台座上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔をもって第１の爪部が複数形成されている第１の円盤と、該第１の円盤上に、該第１の円盤と共に回転するように所定の間隔をもって複数設置され、両端に傾斜面を有する山形台座と、前記第１の円盤が回転したときに前記山形台座の傾斜面に沿って上方向又は下方向に移動する上下棒と、一端側の先端部に傾斜面を有する案内部が設置されていると共に、他端側に目的動作物を支持し、前記上下棒が上方向に動作することにより前記案内部の傾斜面に沿って軸方向に動く連結棒と、前記台座上に回転可能に設置され、前記第１の円盤の第１の爪部と係合する第２の爪部を有すると共に、前記第２の爪部が前記第１の爪部と係合して前記第１の円盤を回転させる第２の円盤と、該第２の円盤が設置されている前記台座の反対側に、該第２の円盤と同軸に設置され、かつ、前記第２の円盤に回転力を伝達するローラーとを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、電力は勿論のこと、エアー、通信を使用せずに遠隔で目的の動作を可能とすることができる。

本発明の遠隔作動装置の実施例１を示す全体斜視図である。本発明の遠隔作動装置の実施例１を、第２の台座を一部破断して示す全体斜視図である。本発明の遠隔作動装置の実施例１を示す平面図である。図３のＰ方向から見た図である。図３のＱ方向から見た図である。本発明の遠隔作動装置の実施例１から、第２の台座を省略して示す平面図である。図６のＰ方向から見た図である。図６のＱ方向から見た図である。本発明の遠隔作動装置の実施例１から、第１の台座を省略して示す平面図である。図９のＰ方向から見た図である。図９のＱ方向から見た図である。本発明の遠隔作動装置の実施例２を示す斜視図である本発明の遠隔作動装置の実施例２を、遠隔操作移動体（ロボット）を利用した使用状況を示す斜視図である。本発明の遠隔作動装置の実施例２を、棒状治具を利用した使用状況を示す斜視図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の遠隔作動装置を説明する。なお、各図において、同一構成部品には同符号を使用する。

図１乃至図１１に、本発明の遠隔作動装置に実施例１を示す。

該図に示す如く、本実施例の本発明の遠隔作動装置は、スプリングプランジャー１０を有する第１の台座１３と、この第１の台座１３上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔（一定のピッチ）をもって第１の爪部８が複数形成されていると共に、第１の台座１３のスプリングプランジャー１０に付いているボールが収まり回転が固定される複数の円錐形状溝１１（この円錐形状溝１１は、第１の爪部８と同じピッチで設けられている）を有する円盤１２と、第１の台座１３上に、水平方向（矢印Ａ方向）に移動可能に第１の支持部材３に支持されて設置された突出し棒１と、この突出し棒１の先端に固定され、突出し棒１の水平方向（矢印Ａ方向）の移動に伴い、円盤１２の第１の爪部８を押して円盤１２を回転させる第２の爪部７を有する移動部材４と、円盤１２上に、この円盤１２と共に回転するように設置され、円錐形状溝１１が形成されている面とは反対面で、かつ、円錐形状溝１１より内側に所定の間隔をもって複数設置され、両端に傾斜面１４Ａ、１４Ｂを有する山形台座１４と、第１の台座１３の上方に、円盤１２の一部を挟むように相対向して設置された第２の台座１５と、この第２の台座１５上に、山形台座１４が周方向（矢印Ｄ方向）に回転して円盤１２が固定されたとき、円盤１２の中心からの山形台座１４の設置位置と同じ位置に設置され、円盤１２が回転したときに山形台座１４の傾斜面１４Ａ、１４Ｂに沿って上方向（矢印Ｅ方向）又は下方向に移動する上下棒１６と、第２の台座１５上に設置され、一端側の先端部に傾斜面１７Ａを有する案内部１７が設置されていると共に、他端側に目的動作物である落下物（吊上げ物でも良い）２２を支持し、上下棒１６が上方向に動作することにより案内部１７の傾斜面１７Ａに沿って軸方向に動く連結棒１８とを備えて概略構成されている。

上述した突出し棒１は、第１の支持部材３内に配置されたコイル状の第１のばね２に突出し棒１を通す構造であり、水平方向（矢印Ａ方向）に移動した突出し棒１が、第１のばね２により矢印Ａ方向とは逆方向に戻るように構成されている。

また、移動部材４は、突出し棒１の先端に固定され、第２の爪部７を先端に固定する棒５を有し、この棒５が突出し棒１に固定されて第２の爪部７が突出し棒１の水平方向（矢印Ａ方向）の動きに追従して矢印Ｂ方向に移動すると共に、棒５はコイル状の第２のばね６に棒５を通す構造であり、第２の爪部７を先端に有する棒５は、第２のばね６により突出し棒１の水平方向（矢印Ａ方向）の動きと直角方向の水平方向（矢印Ｃ方向）に移動することで、第２の爪部７が円盤１２の第１の爪部８を押して円盤１２を矢印Ｄ方向に回転する。

また、山形台座１４は、円盤１２の円錐形状溝１１と同じ角度で、円盤１２の円錐形状溝１１より内側の反対面に設けてあり、円盤１２と共に回転し、円錐形状溝１１と同じ角度で固定されるようになっている。

また、円盤１２の最外周に形成されている第１の爪部８は、周方向に所定間隔をもってのこぎり歯状に複数形成され、のこぎり歯の隣接する歯と歯の間のスロープ面９を第２の爪部７が移動することで次の第１の爪部８に掛り、この第１の爪部８が第２の爪部７で押されて円盤１２が矢印Ｄ方向に回転する。

円盤１２を矢印Ｄ方向に回転させ、第１の台座１３に設けたスプリングプランジャー１０と円盤１２に設けられた円錐形状溝１１が重なると、スプリングプランジャー１０に付いているボールが円錐形状溝１１に収まり、円盤１２の回転が円錐形状溝１１の位置で固定される構造となっている。

これにより、第２の爪部７によって押された円盤１２は、第１の爪部８と同じピッチ間隔の回転位置で、第２の爪部７に押される毎に円錐形状溝１１によって固定される。

また、連結棒１８の先端に設けられている案内部１７は、断面が直角三角形状に形成され、この直角三角形状の斜辺部が案内部１７の内側上方から外側下方に延びることで、案内部１７の傾斜面１７Ａを形成している。

また、連結棒１８は、第２の台座１５上に設置された２つの第２の支持部材１９Ａ、１９Ｂに支持されると共に、第２の支持部材１９Ａ、１９Ｂ内に配置されたコイル状の第３のばね２０に連結棒１８を通す構造であり、軸方向（矢印Ｆ方向）に移動した連結棒１８が、第３のばね２０により矢印Ｆ方向とは逆方向に戻るように構成されている。

また、第２の支持部材１９Ａ、１９Ｂにはリニアブッシュ２１が設置され、このリニアブッシュ２１に連結棒１８が連通して支持されており、リニアブッシュ２１により、連結棒１８の矢印Ｆ方向及び逆方向への動作がスムーズに行われる。

なお、連結棒１８は、図１及び図２に示すように、同方向に２本設置されたものが対向するように２本の計４本設置されているが、いずれの連結棒１８も上述したような構成となっている。

次に、上記したように構成された本実施例の遠隔作動装置の動作を、図６乃至図１１を用いて説明する。

先ず、図６乃至図８に示すように、突出し棒１が遠隔操作移動体（ロボット）、棒状治具等により矢印Ａ方向に押されると、押された突出し棒１は移動部材４を矢印Ａ方向に押し出す。

突出し棒１と移動部材４は連結されており、両者は、第１のばね２によって矢印Ｂ方向に動き、これにより、移動部材４に固定されている第２に爪部７も矢印Ｂ方向に動く。第２の爪部７は、円盤１２の最外周に一定のピッチで設けられた第１の爪部８に掛かり、第１の爪部８を押して矢印Ｄ方向に円盤１２を回転させる。

第２の爪部７は、第１の爪部８を押して円盤１２を回転させた後、円盤１２の次の第１の爪部１８に掛かるため、円盤１２に設けられた爪部と爪部の間（のこぎり歯の隣接する歯と歯の間）のスロープ面９を第１のばね２によって滑りながら戻る。このスロープ面９を滑るために、第２の爪部７と連結された棒５は、コイル状の第２のばね６の中心を通す様に設けられており、第２のばね６によって矢印Ｃ方向の動きを行い円盤１２の次の第１の爪部８に掛かる。

円盤１２を矢印Ｄ方向に回転させ、第１の台座１３に設けたスプリングプランジャー１０と、円盤１２に設けた円錐形状溝１１が重なるとスプリングプランジャー１０に付いているボールが円錐形状溝１１に収まり、円盤１２の回転が円錐形状溝１１の位置で固定される。

次に、図９乃至図１１に示すように、円盤１２の矢印Ｄ方向の回転によって山形台座１４が上下棒１６の位置にまで来たとき、山形台座１４の傾斜面１４Ａにより、上下棒１６は矢印Ｅ方向（上方向）に動作する。

上下棒１６が矢印Ｅ方向に動作することにより、連結棒１８に固定されている案内部１７の傾斜面１７Ａを通ることで、連結棒１８が矢印Ｆ方向（軸方向）に動く。連結棒１８が矢印Ｆ方向に動くことにより、連結棒１８に吊下げられていた落下物２２を矢印Ｇ方向に落とすことで動作が完了する。

このような本実施例の構成とすることにより、電力は勿論のこと、エアー、通信を使用せずに遠隔で目的の動作を可能とすることができる。また、本実施例の遠隔作動装置は、電力を利用した動力系がないため構造がシンプルであり、装置自体の重量を軽量に制作することが可能である。更に、電源ケーブルやエアーケーブル、或いはホースを使用していないため、治具や遠隔操作移動体(ロボット等)などへの搭載も可能である。

図１２に、本発明の遠隔作動装置の実施例２を示す。

該図に示すように、本実施例の遠隔作動装置は、台座３０と、この台座３０上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔をもって第１の爪部３１が複数形成されている第１の円盤３２と、この第１の円盤３２上に、第１の円盤３２と共に回転するように所定の間隔をもって複数設置され、両端に傾斜面３３Ａ、３３Ｂを有する山形台座３３と、第１の円盤３２が回転したときに山形台座３３の傾斜面３３Ａ、３３Ｂに沿って上方向又は下方向に移動する上下棒３４と、一端側の先端部に傾斜面３５Ａを有する案内部３５が設置されていると共に、他端側に目的動作物である落下物（吊上げ物でも良い）２２を支持し、上下棒３４が上方向に動作することにより案内部３５の傾斜面３５Ａに沿って軸方向（矢印Ｉ方向）に動く連結棒３６と、台座３０上に回転可能に設置され、第１の円盤３２の第１の爪部３１と係合する第２の爪部３７を有すると共に、第２の爪部３７が第１の爪部３１と係合して第１の円盤３２を回転させる第２の円盤３８と、この第２の円盤３８が設置されている台座３０の反対側に、第２の円盤３８と同軸に設置され、かつ、第２の円盤３８に回転力を伝達するローラー３９とを備えて概略構成されている。

上述した連結棒３６の先端に設けられている案内部３５は、断面が直角三角形状に形成され、この直角三角形状の斜辺部が案内部３５の内側上方から外側下方に延びることで、案内部３５の傾斜面３５Ａを形成している。

次に、上記したように構成された本実施例の遠隔作動装置の動作を説明する。

本実施例の遠隔作動装置は、ローラー３９が、図１３に示すように、遠隔操作移動体（ロボット）４１からの外力、或いは図１４に示すように、棒状治具４３を作業員４２が操作して外力が加わることにより壁面４０を移動することで回転（矢印Ｊ方向）し、このローラー３９の回転力を第２の円盤３８を介して第１の円盤３２に伝達して、この第１の円盤３２を回転せることによって山形台座３３が、上下棒３４の位置にまで来たとき山形台座３３の傾斜面３３Ａにより、上下棒３４は上方向（矢印Ｈ方向）に動作する。

上下棒３４が上方向（矢印Ｈ方向）に動作することにより、連結棒３６に固定されている案内部３５の傾斜面３５Ａを通ることで、連結棒３６が矢印Ｉ方向（軸方向）に動く。連結棒３６が矢印Ｉ方向に動くことにより、連結棒３６に吊下げられていた落下物２２を矢印Ｇ方向に落とすことで動作が完了する。

このような本実施例の構成であっても、実施例１と同様な効果を得ることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成を置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…突出し棒、２…第１のばね、３…第１の支持部材、４…移動部材、５…棒、６…第２のばね、７、３７…第２の爪部、８、３１…第１の爪部、９…スロープ面、１０…スプリングプランジャー、１１…円錐形状溝、１２…円盤、１３…第１の台座、１４、３３…山形台座、１４Ａ、１４Ｂ、３３Ａ、３３Ｂ…山形台座の傾斜面、１５…第２の台座、１６、３４…上下棒、１７、３５…案内部、１７Ａ、３５Ａ…案内部の傾斜面、１８、３６…連結棒、１９Ａ、１９Ｂ…第２の支持部材、２０…第３のばね、２１…リニアブッシュ、２２…落下物、３０…台座、３２…第１の円盤、３８…第２の円盤、３９…ローラー、４０…壁面、４１…遠隔操作移動体（ロボット）、４２…作業員、４３…棒状治具。

Claims

スプリングプランジャーを有する第１の台座と、該第１の台座上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔をもって第１の爪部が複数形成されていると共に、前記第１の台座のスプリングプランジャーが収まり回転が固定される複数の溝を有する円盤と、前記第１の台座上に、水平方向に移動可能に第１の支持部材に支持されて設置された突出し棒と、該突出し棒の先端に固定され、該突出し棒の水平方向の移動に伴い、前記円盤の第１の爪部を押して前記円盤を回転させる第２の爪部を有する移動部材と、前記円盤上に、該円盤と共に回転するように設置され、前記溝が形成されている面とは反対面で、かつ、前記溝より内側に所定の間隔をもって複数設置され、両端に傾斜面を有する山形台座と、前記第１の台座の上方に、前記円盤の一部を挟むように相対向して設置された第２の台座と、前記第２の台座上に、前記山形台座が周方向に回転して前記円盤が固定されたとき、前記円盤の中心からの前記山形台座の設置位置と同じ位置に設置され、前記円盤が回転したときに前記山形台座の傾斜面に沿って上又は下方向に移動する上下棒と、前記第２の台座上に設置され、一端側の先端部に傾斜面を有する案内部が設置されていると共に、他端側に目的動作物を支持し、前記上下棒が上方向に動作することにより前記案内部の傾斜面に沿って軸方向に動く連結棒とを備えていることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項１に記載の遠隔作動装置において、
前記突出し棒は、前記第１の支持部材内に配置されたコイル状の第１のばねに該突出し棒を通す構造であり、水平方向に移動した前記突出し棒が、前記第１のばねにより逆方向に戻るように構成されていることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項１又は２に記載の遠隔作動装置において、
前記移動部材は、前記第２の爪部を先端に固定する棒を有し、該棒が突出し棒に固定されて前記第２の爪部が前記突出し棒の水平方向の動きに追従して移動すると共に、前記棒はコイル状の第２のばねに該棒を通す構造であり、前記第２の爪部を先端に有する前記棒は、前記第２のばねにより前記突出し棒の水平方向の動きと直角方向の水平方向に移動することで、前記第２の爪部が前記円盤の第１の爪部を押して前記円盤を回転させることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項３に記載の遠隔作動装置において、
前記円盤の最外周に形成されている第１の爪部は、周方向に所定間隔をもってのこぎり歯状に複数形成され、該のこぎり歯の隣接する歯と歯の間のスロープ面を前記第２の爪部が移動することで次の第１の爪部に掛り、該第１の爪部が押されて前記円盤が回転することを特徴とする遠隔作動装置。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の遠隔作動装置において、
前記連結棒の先端に設けられている案内部は断面が直角三角形状に形成され、該直角三角形状の斜辺部が前記案内部の内側上方から外側下方に延びることで前記案内部の傾斜面を形成していることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の遠隔作動装置において、
前記連結棒は、前記第２の台座上に設置された第２の支持部材に支持されると共に、前記第２の支持部材内に配置されたコイル状の第３のばねに該連結棒を通す構造であり、軸方向に移動した前記連結棒が、前記第３のばねにより逆方向に戻るように構成されていることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項６に記載の遠隔作動装置において、
前記第２の支持部材にはリニアブッシュが設置され、該リニアブッシュに前記連結棒が連通して支持されていることを特徴とする遠隔作動装置。
台座と、該台座上に回転可能に設置され、最外周に所定の間隔をもって第１の爪部が複数形成されている第１の円盤と、該第１の円盤上に、該第１の円盤と共に回転するように所定の間隔をもって複数設置され、両端に傾斜面を有する山形台座と、前記第１の円盤が回転したときに前記山形台座の傾斜面に沿って上方向又は下方向に移動する上下棒と、一端側の先端部に傾斜面を有する案内部が設置されていると共に、他端側に目的動作物を支持し、前記上下棒が上方向に動作することにより前記案内部の傾斜面に沿って軸方向に動く連結棒と、前記台座上に回転可能に設置され、前記第１の円盤の第１の爪部と係合する第２の爪部を有すると共に、前記第２の爪部が前記第１の爪部と係合して前記第１の円盤を回転させる第２の円盤と、該第２の円盤が設置されている前記台座の反対側に、該第２の円盤と同軸に設置され、かつ、前記第２の円盤に回転力を伝達するローラーとを備えていることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項８に記載の遠隔作動装置において、
前記連結棒の先端に設けられている案内部は断面が直角三角形状に形成され、該直角三角形状の斜辺部が前記案内部の内側上方から外側下方に延びることで前記案内部の傾斜面を形成していることを特徴とする遠隔作動装置。
請求項８又は９に記載の遠隔作動装置において、
前記ローラーは、外力が加わることにより壁面を移動することで回転し、この回転力を前記第２の円盤を介して前記第１の円盤に伝達して、該第１の円盤を回転させることを特徴とする遠隔作動装置。