(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠に被収納物を装着し、あるいは枠から被収納物を離脱させる遠隔着脱装置であって、
内側に装着された複数の第１のレール装置を備えた中空の枠と、
バネによって押圧されて前記第１のレール装置と係合する複数のローラー装置と、リング支持装置のアームに装着されたローラー装置と係合する複数の第２のレール装置とを備え、所定の位置に被収納物を保持するリング状の保持リング装置と、
先端に前記複数の第２のレール装置と係合する複数のローラー装置を装着した複数の支持アームを備え、枠の中心軸と並行に移動可能なリング支持装置と
を備えており、
前記第１のレール装置の端部には、前記保持リング装置が所定の位置に来た場合に前記保持リング装置のローラー装置が乗り越えて嵌合する第１の突起および第１の凹部が設けられており、
前記第２のレール装置の端部には、前記リング支持装置のローラー装置が乗り越えて嵌合する第２の突起、第２の凹部および第３の突起が順に設けられており、
ローラー装置が前記第１の突起を乗り越えるために必要な力の合計はローラー装置が前記第２の突起を乗り越えるために必要な力の合計よりも大きく、
かつ、ローラー装置が前記第３の突起を乗り越えるために必要な力の合計はローラー装置が前記第１の突起を乗り越えるために必要な力の合計よりも大きい
ことを特徴とする遠隔着脱装置。
【請求項２】
前記保持リング装置は前記複数のローラー装置及び前記複数の第２のレール装置を装着したリングを備え、
前記第１のレール装置は前記枠の左右の内側側面に装着されており、
前記第２のレール装置は前記リングの垂直軸から円周方向に時計回りおよび反時計回りにそれぞれ所定の角度だけ傾斜した２点、および前記２点のそれぞれとリングの中心を通る２本の直線がリングと交わる２点の合計４点の内面に装着されており、
更に、枠の上下には位置決めおよび支持用に断面Ｖ字状の溝を備えた２つの第３のレール装置を備え、
かつ、前記保持リング装置には、バネによって押圧されて前記第３のレール装置と係合する、断面がＶ字状の複数のローラー装置を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔着脱装置。
【請求項３】
前記保持リング装置は２重のリングを備え、内部のリングは外部のリングに対して垂直軸を中心として所定の角度だけ回動可能に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の遠隔着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔着脱装置に関し、特に、粒子加速器などの実験装置から放射能を帯びた部材を離脱させるのに好適な遠隔着脱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粒子加速器などの実験装置に部品や装置を取り付け、あるいは取り外す場合には作業員が作業を行っていた。下記特許文献１にはこのような作業を効率的に行うための技術の一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０８９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の方法においては、以下のような問題点があった。粒子加速器などの実験装置から放射能を帯びた部品などを取り外す場合には、作業員が長時間作業を行うと被爆量が増すので、なるべく短時間で作業を行う必要があり、その場合でも被爆は避けられなかった。
【０００５】
本発明の目的は、前記のような従来技術の問題点を解決し、自動的に部品あるいは装置を取り付け、かつ取り外すことができる遠隔着脱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の遠隔離脱装置は、枠に被収納物を装着し、あるいは枠から被収納物を離脱させる遠隔着脱装置であって、内側に装着された複数の第１のレール装置を備えた中空の枠と、バネによって押圧されて前記第１のレール装置と係合する複数のローラー装置と、リング支持装置のアームに装着されたローラー装置と係合する複数の第２のレール装置とを備え、所定の位置に被収納物を保持するリング状の保持リング装置と、先端に前記複数の第２のレール装置と係合する複数のローラー装置を装着した複数の支持アームを備え、枠の中心軸と並行に移動可能なリング支持装置とを備えており、前記第１のレール装置の端部には、前記保持リング装置が所定の位置に来た場合に前記保持リング装置のローラー装置が乗り越えて嵌合する第１の突起および第１の凹部が設けられており、前記第２のレール装置の端部には、前記リング支持装置のローラー装置が乗り越えて嵌合する第２の突起、第２の凹部および第３の突起が順に設けられており、ローラー装置が前記第１の突起を乗り越えるために必要な力の合計はローラー装置が前記第２の突起を乗り越えるために必要な力の合計よりも大きく、かつ、ローラー装置が前記第３の突起を乗り越えるために必要な力の合計はローラー装置が前記第１の突起を乗り越えるために必要な力の合計よりも大きいことを主要な特徴とする。
【０００７】
また、上記した遠隔着脱装置において、前記保持リング装置は前記複数のローラー装置及び前記複数の第２のレール装置を装着したリングを備え、前記第１のレール装置は前記枠の左右の内側側面に装着されており、前記第２のレール装置は前記リングの垂直軸から円周方向に時計回りおよび反時計回りにそれぞれ所定の角度だけ傾斜した２点、および前記２点のそれぞれとリングの中心を通る２本の直線がリングと交わる２点の合計４点の内面に装着されており、更に、枠の上下には位置決めおよび支持用に断面Ｖ字状の溝を備えた２つの第３のレール装置を備え、かつ、前記保持リング装置には、バネによって押圧されて前記第３のレール装置と係合する、断面がＶ字状の複数のローラー装置を備えている点にも特徴がある。
【０００８】
また、上記した遠隔着脱装置において、前記保持リング装置は２重のリングを備え、内部のリングは外部のリングに対して垂直軸を中心として所定の角度だけ回動可能に装着されている点にも特徴がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の遠隔着脱装置には以下のような効果がある。
（１）本発明の遠隔着脱装置はリング支持装置を移動させるだけで、枠へターゲット装置をワンタッチで着脱可能であるので、作業員が近づいて着脱の作業を行う必要がない。
（２）本発明の遠隔着脱装置を使用することにより、着脱に要する時間が短縮され、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の遠隔着脱装置の構成を示す平面図、側面図である。
【図２】図２は、本発明の遠隔着脱装置のレール装置およびローラー装置の構成を示す平面図、側面図（１）である。
【図３】図３は、本発明の遠隔着脱装置のレール装置およびローラー装置の構成を示す平面図、側面図（２）である。
【図４】図４は、本発明の遠隔着脱装置のレール装置およびローラー装置の構成を示す平面図、側面図（３）である。
【図５】図５は、本発明の遠隔着脱装置を使用してターゲット装置を装着する時の動作を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の遠隔着脱装置を使用してターゲット装置を離脱する時の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の遠隔着脱装置の構成を示す平面図、側面図である。本発明の遠隔着脱装置は、大きく分けて枠１０、保持リング装置２０、リング支持装置４０の３つの装置に分けられる。枠１０は、内部に被収納装置を装着して粒子加速器等の実験装置に組み込まれ、また分離される装置であり、断面は正方形である例を開示するが、円形でもよい。枠１０の内面には、保持リング装置２０を所定の位置に保持するために、枠１０の軸と並行に、上下左右に、上レール装置１１、下レール装置１２、２つの側面レール装置１３、１４（第１のレール装置）が装着されている。
【００１３】
保持リング装置２０は、被収納物として、例えば長い円筒形状のターゲット装置３０を保持するリング装置である。保持リング装置３０は、リングが２重になっており、内側のリング３３は外側のリング２０に２つの軸受３４、３５を介して連結され、水平に所定の角度だけ回動可能に支持されている。ターゲット装置３０のホルダー３１は内側のリング３３と８本のワイヤーによって連結されている。但し、被収納物を回動させる必要がなければ、ホルダー３１を外側のリング２０に直接固着してもよい。
【００１４】
保持リング装置２０は、リング２０の外側の枠１０の４つのレール装置１１〜１４と対向する位置に、上ローラー装置２１、下ローラー装置２２、２つの側面ローラー装置２３、２４が装着されている。上ローラー装置２１、下ローラー装置２２、２つの側面ローラー装置２３、２４によって、保持リング装置２０を枠１０の所定の位置に装着して保持させ、また離脱させることができる。
【００１５】
また、リング２０の内面にはリング２０の軸と並行に、４つの第２のレール装置２５〜２８が装着されている。第２のレール装置２５〜２８はリング２０の垂直軸から円周方向に時計回りおよび反時計回りにそれぞれ所定の角度だけ傾斜した２点、および前記２点のそれぞれとリングの中心を通る２本の直線がリング２０と交わる２点の合計４点の内面に装着されている。実施例においては、垂直軸から左右にそれぞれ３０度および１５０度傾斜した４つの位置である。第２のレール装置２５〜２８は、支持リング装置２０をリング支持装置４０によって支持し、枠１０への装着、離脱を行う時に使用される。
【００１６】
リング支持装置４０は、支持リング装置２０を枠１０へ装着あるいは離脱する時に、支持リング装置２０を保持して枠１０の中心軸と並行に移動する装置である。リング支持装置４０は、中空の略直方体形状であり、リング支持装置用レール４６上を移動する台車４５によって支持されている。
【００１７】
リング支持装置４０は、外部から手動あるいは自動的に制御される駆動装置４７によって駆動されてリング支持装置用レール４６上を移動し、所望の任意の位置で停止可能である。リング支持装置４０は、一方の側方に延びる４本の支持アーム４１〜４４を備えており、先端部には保持リング装置２０内側の４つの第２のレール装置２５〜２８と対向する位置に、４つのローラー装置５１（図４図示）が装着されている。
【００１８】
図２は、本発明の遠隔着脱装置のレール装置１１、１２およびローラー装置２１、２２の構成を示す平面図、側面図（１）である。上レール装置１１、下レール装置１２（第３のレール装置）の構造は同じである。上レール装置１１は細長い板状の部材であり、上レール装置１１の内側（枠の中心側）は平面であり、中央に枠の中心軸と並行にＶ字状の溝１５が彫られている。
【００１９】
枠１０に保持リング装置２０を中心軸を合わせて配置した場合に、上レール装置１１と対向する位置に来るローラー装置２１は、細長い板状部材の両端にローラー３５を回動可能に装着したものである。ローラー３５は断面がＶ字状であり、上レール装置１１のＶ字状の溝１５と隙間なく係合する。上下のローラー装置２１、２２のローラー３５をＶ字状にすることにより、枠１０の中心軸に対して保持リング装置２０の中心軸の位置を正確に合わせることができる。
【００２０】
図３は、本発明の遠隔着脱装置のレール装置１３、１４およびローラー装置２３、２４の構成を示す平面図、側面図（２）である。２つの側面レール装置１３、１４（第１のレール装置）の構造は同じである。側面レール装置１３は細長い板状の部材であり、側面レール装置１３の内側（中心側）は端部以外は平面である。側面レール装置１３の一端（支持リング装置２０の挿入側とは反対の端部）近傍には、枠の中心軸を含む断面が山状である第１の突起６０および円弧状の第１の凹部６１が設けられている。更に、一端の端部にはローラー３６のストッパー部材６３が固着されている。従って、ローラー３６は第１の凹部６１より先には移動できない。
【００２１】
ローラー装置２３は、弾性変形する細長い板状部材３７の両端に円筒形状のローラー３６を回動可能に支持する板状部材を固着したものである。ローラー装置２３は、ローラー３６が隙間なく側面レール装置１３の平面部分と接するような位置に装着され、板状部材３７はローラー３６が突起などを乗り越えるときに弾性変形する板バネとして機能する。
【００２２】
図４は、本発明の遠隔着脱装置のレール装置２５〜２８およびローラー装置５１の構成を示す平面図、側面図（３）である。４つのアーム支持レール装置２５〜２８（第２のレール装置）の構造は同じである。アーム支持レール装置２５は細長い板状の部材であり、内側（中心側）は端部以外は平面である。アーム支持レール装置２５の一端近傍には、中心方向から順に、枠の中心軸を含む断面が山状である第２の突起６５、円弧状である第２の凹部６６、断面が山状である第３の突起６７が設けられている。
【００２３】
更に、第３の突起の頂点からレール装置２５の一端の端部までは平たんであり、端部は中央の平面に対して垂直な平面で構成されている。また、一端の端部にはローラーのストッパー部材６８が固着されており、レール２５の端部とストッパー６８との間にはローラー５１の直径より僅かに広い隙間が設けられている。
【００２４】
ローラー装置５１は、支持アーム４１の先端部分に直列に２個装着され、弾性変形する細長い板状部材５０に円筒形状のローラー５１を回動可能に支持する板状部材を固着したものである。ローラー装置５１は、ローラー５１が隙間なくアーム支持レール装置２５の平面部分と接するような位置に装着され、板状部材５０は先端のローラー５１が突起などを乗り越えるときに弾性変形する板バネとして機能する。
【００２５】
図５は、本発明の遠隔着脱装置を使用してターゲット装置を装着する時の動作を示す説明図である。まず、リング支持装置用レール４６の中央付近において、ターゲット装置３０を保持した保持リング装置２０を図示しない何らかの支持装置によってリング支持装置４０と中心軸を合わせて配置する。
【００２６】
次に、リング支持装置４０の支持アーム４１の先端のローラー５１と保持リング装置２０のアーム支持レール装置２５の第２の凹部６６とが係合するまで、駆動装置４７を駆動して、リング支持装置４０を保持リング装置２０方向に移動させる。これで、保持リング装置２０がリング支持装置４０の４本の支持アーム４１によって支持されるので、保持リング装置２０の図示しない何らかの支持装置を除去する。この状態を図５（ａ）に示す。
【００２７】
次に、保持リング装置２０のローラー３６が枠１０の２つの側面レール装置１３、１４の第１の突起６０を乗り越えて、第１の凹部６１と係合するまで、保持リング装置２０を支持したリング支持装置４０を移動させる。この際、リング支持装置４０はアーム４１の端部のローラー５１を介して保持リング装置２０の第３の突起６７を押すが、第１の突起６０を乗り越えるために必要な力の合計Ｃ（以下Ｃと記す）が第３の突起６７を乗り越えるために必要な力の合計Ｂ（以下Ｂと記す）よりも小さく（Ｃ＜Ｂ）なるように調整されているので、保持リング装置２０のローラー３６は第１の凹部６１まで達する。この位置でリング支持装置４０を停止させる。この状態を図５（ｂ）に示す。
【００２８】
次に、図５（ｂ）の状態からリング支持装置４０を枠１０から遠ざける（後退させる）と、第１の突起６０を乗り越える力の合計Ｃが第２の突起６５を乗り越える力の合計Ａよりも大きく（Ｃ＞Ａ）なるように調整されているので、先端のローラー５１は凹部６６から離脱して第２の突起６５を乗り越え、リング支持装置４０と保持リング装置２０が分離する。これで枠１０への保持リング装置２０の装着作業が完了する。この状態を図５（ｃ）に示す。
【００２９】
図６は、本発明の遠隔着脱装置を使用してターゲット装置を離脱する時の動作を示す説明図である。図６(ａ)は図５（ｃ）と同じ状態である。この状態からリング支持装置４０を保持リング装置２０方向に移動させる。すると、リング支持装置４０の支持アーム４１の先端のローラー５１と保持リング装置２０のアーム支持レール装置２５の第２の凹部６６とが係合する。この状態は図５（ｂ）の状態と同じである。
【００３０】
しかし、離脱する場合には、この状態から更に、リング支持装置４０を保持リング装置２０方向に移動させる。すると、第３の突起６７を乗り越えるために必要な力の合計Ｂよりも大きくなり、先端のローラー５１が第３の突起６７を乗り越えて、レール２５の端面と接する位置まで進む。この位置でリング支持装置４０を停止させる。この状態を図６（ｂ）に示す。
【００３１】
次に、図６（ｂ）の状態からリング支持装置４０を枠１０から後退させると、第３の突起６７を乗り越える力の合計Ｂが第１の突起６０を乗り越える力の合計Ｃよりも大きく（Ｂ＞Ｃ）なるように調整されているので、ローラー３６が凹部６１から離脱して第１の突起６０を乗り越え、枠１０と保持リング装置２０が分離する。これで枠１０から保持リング装置２０の分離作業が完了する。この状態を図６（ｃ）に示す。なお、保持リング装置２０はＢ以上の力で引けばリング支持装置４０から分離できる。
【００３２】
各ローラーが突起を乗り越えるために必要な力は、前記したように、Ｂ＞Ｃ＞Ａとなる必要があるので、Ｂ＞Ｃ＞Ａとなるように板バネとなる板状部材３７、５０の幅、長さ、厚さなどの形状や材質、あるいは第１〜３の突起の高さを調整する。
【００３３】
具体的には、例えばバネ付きローラーの押圧力が全て同じである場合に、ＡおよびＢの力には４つのローラーが関与しており、Ｃの力には２つのローラーが関与している。従って、Ｃ＞ＡとするためにはＡに関与する突起６５の高さを例えばＣに関与する突起の高さの１／３程度に低くする。ＢおよびＣに関与する突起の高さは同じであればＢ＞Ｃとなるので、高さは同じでもよい。なお、先端のローラー５１が突起６７を乗り越えてレール装置２５の端面に接していると、戻るときに突起６７を乗り越えるのにより大きな力が必要となる。
【００３４】
本発明の遠隔着脱装置は、上記したような構成によって、リング支持装置４０を所定の位置へ前進あるいは後退させるだけで、保持リング装置２０を枠１０へ取り付け、あるいは取り外しすることができる。
【００３５】
以上、実施例を開示したが、本発明においては以下のような変形例も考えられる。実施例においては第１のレール装置を左右側面の２本設ける例を開示したが、第３のレール装置２本にも突起や凹部を設け、第１のレール装置の機能を持たせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の遠隔着脱装置は、離れた場所から操作して装置等の着脱を行う必要のある任意の装置に適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１０…枠
１１…上レール装置
１２…下レール装置
１３、１４…側面レール装置
２０…保持リング装置
３０…ターゲット装置
３３…内リング装置
４０…リング支持装置
４６…リング支持装置用レール
【図１】
0006624955.tif 000002
【図２】
0006624955.tif 000003
【図３】
0006624955.tif 000004
【図４】
0006624955.tif 000005
【図５】
0006624955.tif 000006
【図６】
0006624955.tif 000007