(57)【要約】【課題】災害時に重量物を移動する装置の荷重支持ユニットの主シリンダには非圧縮性の油圧装置が用いられる。しかし、必要なシリンダ速度に見合う油圧ポンプは小容量化が困難で油圧バルブを含めた油圧装置の重量は支持ユニットの人力による可搬性を困難にしている。また、災害時には電力供給が困難な場所でも使用できることが望まれる。【解決手段】圧力媒体として非圧縮性が要求されるのは、主シリンダが荷重を支持する時点だけである。図１のような空−油圧回路を構成することにより主シリンダの運動にはスピードのある空気圧駆動を用い、荷重を支持する時点で小容量の油圧ポンプ駆動に自動的に切り替えて加圧することにより油圧系統の重量を大幅に軽減できる。この油圧ポンプも空気圧駆動することにより電力の供給がない場所でも使用可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動対象の重量物に少なくとも６組以上の支持ユニットを取り付け、各支持ユニットには当該重量物を支持する主シリンダと水平方向に移動させる装置を設け、半数の支持ユニットを用いて重量物を支持移動し、続いて残りの支持ユニットを用いて交互に重量物を支持・移動する重量物の移動装置において、主シリンダ（５）のロッド側空間（５ｂ）には圧縮空気を供給し、主シリンダのピストン側空間（５ａ）には油圧作動油を供給することにより主シリンダを駆動する重量物支持ユニット。
【請求項２】
前項の装置において、主シリンダのロッド側圧力をパイロット圧力とするチェック弁（１６）を通じて、主シリンダのピストン側管路を圧縮空気を減圧充填したタンク（１２）に接続し、主シリンダのロッド側に圧縮空気を供給することにより主シリンダのピストン側の油圧作動油を前記タンク内に送出する重量物支持ユニット。
【請求項３】
前項の装置において、主シリンダのロッド側管路を大気に開放することによりタンク内に加圧蓄積された油圧作動油を主シリンダのピストン側に送出する重量物支持ユニット。
【請求項４】
前項の装置において、主シリンダのピストンロッド（３）に固定した接地板が接地する直前から直後にかけて電気信号を発生させる装置と、同電気信号により油圧作動油を主シリンダのピストン側に送出する油圧ポンプを備えた重量物支持ユニット
【請求項５】
前項の装置において、油圧ポンプおよび水平方向に移動させる装置の動力源を圧縮空気とする重量支持ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、重量物の移動に関し、特に災害時の障害物の移動等を目的とする装置の重量物支持ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  重量物の移動装置としては、クレーンによる吊り下げ移動が一般的であるが、災害時にはクレーン車の進入が困難な場合が想定される。特に地震災害の場合は余震が収まるまでクレーン車による作業はできない。この場合、ころ引き及びジャッキを用いた移動方法に頼らざるを得ない。重量物を油圧ジャッキで支持し一方向に移動する方法がある（例えば、特許文献１〜３参照）。また、水平面上の一方向（Ｘ方向）とその直角方向（Ｙ方向）に移動することにより二次元（Ｘ−Ｙ座標系）での移動を行う方法がある（特許文献４参照）。また、  水平面上の一方向（Ｒ方向）の移動と方向軸の回転（θ方向）を加えることにより二次元（極座標系）での移動を行う方法もある（特許文献５参照）。【０００３】  以下、従来の移動装置（特許文献５に対応）について説明する。図４において、移動対象の重量物１を輸送するため、６組の支持ユニット２を重量物１に取り付ける。【０００４】  支持ユニット２の詳細構造を図５に示す。５は主シリンダで、その上部はホルダ６に支承され、該ホルダに設置されている移動シリンダ７により摺動する。８は回転軸で、その下面に前記ホルダ６の上面が固設されており、回転軸８は移動対象重量物１に固設されている回転軸ホルダ９に支承され、回転中心軸１０の周りに回転できる。主シリンダ５のピストンロッド３の先端に取り付けられた接地板１１が地面４に接地し、重量物１を押し上げた状態で移動シリンダ７を作動させると、重量物１は地面４に対し相対的に移動する。移動方向の設定は、接地板１１が接地していない無負荷の状態で移動シリンダ７を回転中心軸１０回りに回転させて行う。【０００５】  図６は支持ユニットの作動状態を示すもので、（ａ）では斜線の３組の支持ユニット２が重量物１を支持して移動する。即ち、接地板１１が接地した状態にある。この場合、残りの３組の（斜線のない）支持ユニットではピストンロッド３は上昇し、移動シリンダ７は反対側のストロークエンドに移動し次の動作に備える。（ｂ）では残りの３組の支持ユニット（斜線部）が重量物１を支持して移動する。このように（ａ）、（ｂ）の状態を繰り返すことにより重量物を移動させる。【０００６】  主シリンダ５の駆動源には油圧と空気圧が考えられる。重量物を支持するには高圧力を必要とし、荷重による変位は望ましくないので非圧縮性である油圧を用いる。移動シリンダ７の駆動及び回転軸１０を中心とする回転は負荷の状況により油圧、空気圧、または人力が選択可能である。【０００７】
【特許文献１】特開昭５５−６６４９７号広報
【特許文献２】特公昭５７−１１８３８号広報
【特許文献３】特公昭６１−２７３２０号広報
【特許文献４】特開平９−６７１００号広報
【特許文献５】特願２００５−３８３５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  災害時の対応性については支持ユニットの可搬性と動力源の確保が問題となる。移動装置は各ユニットに分割できるので現地までの輸送は容易であるが、さらに現場まで人力で運搬可能な重量におさえる必要がある。主シリンダを実用的な速度で運動させる油圧ポンプの容量（吐出流量）に見合うポンプ、バルブを含めた油圧系統の重量はユニット全体で大きい割合を占め、可搬性が問題になる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、空気圧を用いて主シリンダの昇降を行い、荷重支持時のみ最低限の油量を供給する油圧ポンプを備えた空―油圧複合回路を構成するものである。
【発明の効果】
【００１０】  空気圧を用いて主シリンダへ作動油を供給する結果、大容量ポンプを使用した場合と同等の動作スピードが得られ、作業能率が向上する。【００１１】  シリンダの動作切替を空気弁で行うのでバブルの重量が軽減される。油圧ポンプの容量も小さくなるのでポンプの重量も軽減される。【００１２】  エンジン駆動の空気コンプレッサから動力を供給できるので停電時でも作業が可能である。現場での油圧配管作業が不要なので油漏れ汚染や引火のおそれがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  以下、本発明の実施の形態を図１〜図３について説明する。図１は、本装置の主シリンダに関する配管系統図である。ただし、移動用シリンダ７（図５）の配管系統は含まない。図２は油圧ポンプの基本構造を示す断面図である。図３は接地部のより詳細な構造を示す断面図である。【００１４】  図１において、主シリンダ５の上方空間５ａには油圧作動油が供給され、下方空間５ｂには圧縮空気が供給される。上方空間５ａはチェック弁１６を通ってタンク１２の下部接続口１２ｂに接続されている。チェック弁１６は主シリンダの下方空間５ｂの圧力により開放可能である（図の点線で示す導管）。タンク１２の下部には作動油３１が貯留され上部１９には圧縮空気が蓄積されている。この圧縮空気はコンプレッサ１３から減圧弁１４を通ってタンク接続口１２ａから供給される。このコンプレッサは、本支持ユニットとは別置である。油圧ポンプ２０の管路はチェック弁１６と並列に配置され、チェック弁１８から吸入した作動油をチェック弁１７から送出する。空気圧用電磁弁１５はピストンロッド３の昇降をおこなうもので、コンプレッサ１３と主シリンダ下方空間５ｂに接続されている。主シリンダ上方空間５ａの圧力を検出する圧力スイッチ３０が設けられている。【００１５】  図２において、油圧ポンプ２０は油圧シリンダ２１、プランジャ２２、空気シリンダ２３、ピストン２４からなっている。プランジャ２２はピストン２４に結合されている。空気シリンダ２３には空気圧用電磁弁２５を通じてコンプレッサ１３からの圧縮空気が供給される。空気シリンダ２３に設けたストロークエンドの検出装置（図示せず）によりピストン２４がストロークエンドに達すると同電磁弁２５の位置が切り替えられ、ピストン２４およびプランジャ２２は自動的に往復運動をおこなう。プランジャ２２が右に移動するとチェック弁１８から作動油が油圧シリンダ２２内に吸い込まれ、プランジャ２２が左に移動するとチェック弁１７を通って排出される。【００１６】  図３において、接地板１１は固定接地板２６と浮動接地板２７から構成される。固定接地板２６はピストンロッド３に固定されている。浮動接地板２７は連結ピン２８により固定接地板２６から数ｍｍの隙間を保った状態で吊り下げられている。固定接地板２６には近接スイッチ２９が取り付けられ、両接地板の隙間がある設定値（例えば１ｍｍ）以下になると電気信号を発生する。【００１７】  最初に、ピストンロッド３を上昇させる場合について説明する。この場合は、別の支持ユニットが重量物１を支持しており、本ユニットは接地板１１を上昇させ、移動用シリンダ７（図５）を復帰させ次の移動の準備を行う工程に入るための動作である。空気圧用電磁弁１５のソレノイド１５ａを励磁するとコンプレッサ１３からの圧縮空気は主シリンダ５の下部空間５ｂに流入しピストンロッド３に上昇力を発生させる。チェック弁１６は下部空間５ｂからのパイロット圧力により開放されているので上部空間５ａ内の作動油はタンク接続口１２ｂを通ってタンク１２に流入する。タンク１２の内部は減圧弁で制御された圧力で加圧されており作動油の流入により空気１９の容積が圧縮されるのでさらに圧力は上昇するが、ピストンロッド��の押上げ力に対抗する圧力より低くなるように設定されている。この時点では油圧ポンプ２０は停止している。【００１８】  次に、ピストンロッドを下降させる場合について説明する。この場合は、現在重量物１を支持している別の支持ユニットに代わって、本ユニットが荷重を支持し移動を行う工程に入るためのものである。空気圧用電磁弁１５のソレノイド１５ｂを励磁するとコンプレッサ１３からの空気回路は遮断され、主シリンダ５の下部空間５ｂは大気に開放される。上部空間５ａにはタンク１２からの圧力が保持されているのでピストンロッド３に下降力を発生させる。上部空間５ａにはタンク１２内の作動油３１がタンク１２内の圧縮空気１９によって供給される。【００１９】  ピストンロッド３が下降し、接地板１１が地面４に接地する場合、最初に浮動接地板２７が接地する。続いて固定接地板２６が浮動接地板２７に密着し、完全に接地した状態になる。主シリンダ５の上部空間５ａの圧力はタンク１２の空気圧に等しく、まだ重量物を支持できる圧力ではない。固定接地板２６が浮動接地板に密着する過程で近接スイッチ２９からの信号により油圧ポンプ２０が駆動され、上部空間５ａに作動油を供給し加圧する。この圧力は圧力スイッチ３０で設定した圧力まで上昇する。【００２０】  具体的な例として、主シリンダ５の内径を３２ｍｍ、ストロークを５０ｍｍとするとピストンロッド３を全ストローク押し下げるのに４０ｍｌの油量が必要になる。接地板１１が接地し、固定接地板２６と浮動接地板２７の隙間が１ｍｍになった時点で近接スイッチ２９が作動すると仮定すると油圧ポンプ２０から供給する油量はストローク１ｍｍ分の０．８ｍｌだけでよく、残りの油量３９．２ｍｌはタンク１２から空気圧により供給される。通常の油圧ポンプを用いて全ストローク５０ｍｍを０．５ｓｅｃで移動すると、ポンプ流量として４．８ｌ／ｍｉｎが必要になるが、最後の１ｍｍのみを０．１ｓｅｃで加圧する場合には、流量０．５ｌ／ｍｉｎの油圧ポンプでよい。また、油圧用方向切替電磁弁を必要としないので支持ユニットの重量を大幅に軽減することができる。試算では、通常の油圧系統を用いた設計では支持ユニット１台の重量が２５ｋｇになるが、本考案によると６０％の１５ｋｇに抑えられる。【００２１】  水平方向に移動させる移動シリンダ７（図５）の駆動源にも圧縮空気を用いることにより外部から電力を導入することなく支持ユニットを駆動することが可能になる。【００２２】  また、図１および図５の主シリンダ５、ピストンロッド３の上下位置は逆にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  支持ユニットの軽量化により運搬が容易になり足場の悪い所へ持込み可能となる。また、動力源が圧縮空気なので支持ユニットへの接続が容易になる。電源のない遠隔地での作業が可能になる。これらの利点により特に災害救助分野への利用が期待される。例えば脱線車両の復旧、地震災害時の重量障害物の早期排除等である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  本発明の配管系統図
【図２】  同油圧ポンプの断面図
【図３】  同接地板の断面図
【図４】  従来の重量物移動装置の概念図
【図５】  同支持ユニットの断面図
【図６】  同支持ユニット動作手順の説明図
【符号の説明】
【００２５】１  重量物                        ２  支持ユニット
３  ピストンロッド                ４  地面
５  主シリンダ                    ６  ホルダ
７  移動シリンダ                  ８  回転軸
９  回転軸ホルダ                  １０  回転中心軸
１１  接地板                      １２  タンク
１３  空気コンプレッサ            １４  減圧弁
１５  空気圧用電磁弁              １６  チェック弁
１７  チェック弁                  １８  チェック弁
１９  圧縮空気                    ２０  油圧ポンプ
２１  シリンダ                    ２２  プランジャ
２３  空気シリンダ                ２４  ピストン
２５  空気圧用電磁弁              ２６  固定接地板
２７  浮動接地板                  ２８  連結ピン
２９  近接スイッチ                ３０  圧力スイッチ
３１  作動油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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