特許 6443422 中子把持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6443422

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】中子把持装置

(51)【国際特許分類】

   B22C 9/10 20060101AFI20181217BHJP

【ＦＩ】

   B22C9/10 U

   B22C9/10 T

   B22C9/10 S

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-202284(P2016-202284)

(22)【出願日】2016年10月14日

(65)【公開番号】特開2018-61986(P2018-61986A)

(43)【公開日】2018年4月19日

【審査請求日】2018年1月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】田中 芳貴

(72)【発明者】

【氏名】菊池 亮

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 翼

(72)【発明者】

【氏名】中橋 正志

(72)【発明者】

【氏名】小舟 真輝

【審査官】 ▲来▼田 優来

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−２６９８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１２５３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４７−０２４６９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ９／１０，２３／００

Ｂ２５Ｂ１１／００−１１／０２

Ｂ２５Ｊ１５／００−１５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中子本体部と当該中子本体部の片側端部に形成された巾木部とを備える中子を把持する中子把持装置であって、
前記中子把持装置は、
膨張および収縮可能な第１及び第２の把持部を各々備える第１及び第２のピッカーと、
前記第１及び第２のピッカーを用いて前記巾木部を把持した際に前記中子が回転することを抑制する回転抑制部と、を備え、
前記第１及び第２のピッカーは、前記第１及び第２の把持部を各々膨張させて当該第１及び第２の把持部を前記巾木部に当接させて前記巾木部を把持し、
前記回転抑制部は、前記第１及び第２の把持部の各々と前記巾木部とが当接する部分を結ぶ直線を軸とする前記中子の回転モーメントを抑制する力を前記巾木部に印加する、
中子把持装置。

【請求項2】

前記第１及び第２のピッカーは、前記巾木部に形成された第１及び第２の孔部に前記第１及び第２の把持部を挿入して膨張させることで、前記巾木部を把持する、請求項１に記載の中子把持装置。

【請求項3】

前記回転抑制部は、前記第１のピッカーに前記第１の把持部と直列に並ぶように設けられた第３の把持部を用いて構成されており、
前記第１の孔部に前記第１及び第３の把持部が挿入されて膨張した際に、前記第３の把持部が前記第１の孔部内において前記巾木部に当接することで前記中子の前記回転モーメントが抑制される、
請求項２に記載の中子把持装置。

【請求項4】

前記回転抑制部は、前記第１及び第２の把持部の各々と前記巾木部とが当接する部分を結ぶ直線と離間した位置において前記巾木部に当接し、前記中子の前記回転モーメントを抑制する力を前記巾木部に印加する当接部材を用いて構成されている、請求項１または２に記載の中子把持装置。

【請求項5】

前記回転抑制部は、前記第１のピッカーの前記第１の把持部の形状を、前記第１の孔部に沿って伸びる形状とすることで構成されている、請求項２に記載の中子把持装置。

【請求項6】

前記回転抑制部は、膨張および収縮可能な第３の把持部を有する第３のピッカーを用いて構成されており、
前記第３の把持部は、前記第１及び第２の把持部の各々と前記巾木部とが当接する部分を結ぶ直線と離間した位置において前記巾木部に当接して前記中子の前記回転モーメントを抑制する力を前記巾木部に印加する、
請求項１または２に記載の中子把持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は中子把持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鋳造用の中子は、作製される鋳物に中空部を形成するために用いられる鋳型である。従来、中子は人手によって金型に納められていた。しかしながら、近年、鋳物が高精度化するにしたがって、金型に中子を高精度に配置することが重要になってきている。このため、金型に中子を高精度に配置するための技術が重要になってきている。

【0003】

特許文献１には、鋳造用の中子を搬送するための搬送装置に関する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表平０５−５０９０７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

中子は、中子本体部と、当該中子本体部の片側端部に形成された巾木部と、を備えており、中子を把持する際は、巾木部を中子搬送装置を用いて把持する。しかしながら、巾木部は中子本体部の片側端部に形成されているため、中子を把持する際に巾木部を把持すると、中子の重心位置と中子の把持位置との距離が長くなる。このため、中子には把持位置を中心とした回転モーメントが働き、中子を把持した際に中子が傾くという問題がある。

【0006】

本発明は、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することが可能な中子把持装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明にかかる中子把持装置は、中子本体部と当該中子本体部の片側端部に形成された巾木部とを備える中子を把持する中子把持装置である。前記中子把持装置は、膨張および収縮可能な第１及び第２の把持部を各々備える第１及び第２のピッカーと、前記第１及び第２のピッカーを用いて前記巾木部を把持した際に前記中子が回転することを抑制する回転抑制部と、を備える。前記第１及び第２のピッカーは、前記第１及び第２の把持部を各々膨張させて当該第１及び第２の把持部を前記巾木部に当接させて前記巾木部を把持し、前記回転抑制部は、前記第１及び第２の把持部の各々と前記巾木部とが当接する部分を結ぶ直線を軸とする前記中子の回転モーメントを抑制する力を前記巾木部に印加する。

【0008】

本発明にかかる中子把持装置では、第１及び第２の把持部を各々膨張させて巾木部を把持した際に発生した中子の回転モーメントを抑制する力を、回転抑制部を用いて巾木部に印加している。よって、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することができる。

【0009】

本発明にかかる中子把持装置において、前記第１及び第２のピッカーは、前記巾木部に形成された第１及び第２の孔部に前記第１及び第２の把持部を挿入して膨張させることで、前記巾木部を把持してもよい。

【0010】

このように、巾木部に形成された第１及び第２の孔部に第１及び第２の把持部を挿入して膨張させて巾木部を把持することで、強固に巾木部を把持することができる。

【0011】

本発明にかかる中子把持装置において、前記回転抑制部は、前記第１のピッカーに前記第１の把持部と直列に並ぶように設けられた第３の把持部を用いて構成されていてもよく、前記第１の孔部に前記第１及び第３の把持部が挿入されて膨張した際に、前記第３の把持部が前記第１の孔部内において前記巾木部に当接することで前記中子の前記回転モーメントが抑制されるようにしてもよい。

【0012】

このように、第３の把持部を用いて回転抑制部を構成することで、中子を把持した際に発生する中子の回転モーメントを抑制する力を、第３の把持部を用いて巾木部に印加することができる。よって、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することができる。また、第１のピッカーに第１及び第３の把持部をそれぞれ直列に設けているので、ピッカーの数を増加させることなく、第３の把持部を設けることができる。

【0013】

本発明にかかる中子把持装置において、前記回転抑制部は、前記第１及び第２の把持部の各々と前記巾木部とが当接する部分を結ぶ直線と離間した位置において前記巾木部に当接し、前記中子の前記回転モーメントを抑制する力を前記巾木部に印加する当接部材を用いて構成されていてもよい。

【0014】

このように、当接部材を用いて回転抑制部を構成することで、中子を把持した際に発生した回転モーメントを抑制する力を、当接部材を用いて巾木部に印加することができる。よって、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することができる。

【0015】

本発明にかかる中子把持装置において、前記回転抑制部は、前記第１のピッカーの前記第１の把持部の形状を、前記第１の孔部に沿って伸びる形状とすることで構成してもよい。

【0016】

このように、第１の把持部の形状を第１の孔部に沿って伸びる形状とすることで、中子を把持した際に発生した回転モーメントを抑制する力を、第１の把持部を用いて巾木部に印加することができる。よって、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することができる。また、別途ピッカーを設けることなく、中子を把持した際に発生した回転モーメントを抑制する力を巾木部に印加することができる。

【0017】

本発明にかかる中子把持装置において、前記回転抑制部は、膨張および収縮可能な第３の把持部を有する第３のピッカーを用いて構成されていてもよく、前記第３の把持部は、前記第１及び第２の把持部の各々と前記巾木部とが当接する部分を結ぶ直線と離間した位置において前記巾木部に当接して前記中子の前記回転モーメントを抑制する力を前記巾木部に印加してもよい。

【0018】

このように、第３の把持部を有する第３のピッカーを用いて回転抑制部を構成することで、中子を把持した際に発生した回転モーメントを抑制する力を、第３の把持部を用いて巾木部に印加することができる。よって、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明により、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することが可能な中子把持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施の形態１にかかる中子把持装置を示す正面図である。

【図2】実施の形態１にかかる中子把持装置を用いて把持される中子の一例を示す斜視図である。

【図3】実施の形態１にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す断面図である。

【図4】実施の形態１にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す側面図である。

【図5】比較例にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す断面図である。

【図6】比較例にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す側面図である。

【図7】実施の形態１にかかる中子把持装置が中子を把持している状態の他の例を示す断面図である。

【図8】実施の形態１にかかる中子把持装置が中子を把持している状態の他の例を示す断面図である。

【図9】中子把持装置の把持部と中子の孔部との位置関係を説明するための上面図である。

【図10】実施の形態２にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す断面図である。

【図11】実施の形態２にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す側面図である。

【図12】実施の形態３にかかる中子把持装置が把持する中子の巾木部の上面図である。

【図13】実施の形態３にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す断面図である。

【図14】実施の形態３にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す側面図である。

【図15】実施の形態４にかかる中子把持装置が把持する中子の巾木部の上面図である。

【図16】実施の形態４にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す断面図である。

【図17】実施の形態４にかかる中子把持装置が中子を把持している状態の他の例を示す断面図である。

【図18】実施の形態５にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す上面図である。

【図19】実施の形態５にかかる中子把持装置が中子を把持する動作を説明するための正面図である。

【図20】実施の形態５にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す側面図である。

【図21】中子と把持部との間のクリアランスと最大把持荷重との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態１にかかる中子把持装置を示す正面図である。図１に示すように、中子把持装置１は、支持部１０、ピッカー１２_１、１２_２、制御部１５、及び配管１６を備える。各々のピッカー１２_１、１２_２は、支持部１０の下面から下方向（ｚ軸マイナス方向）に伸びるように、支持部１０に固定されている。支持部１０およびピッカー１２_１、１２_２は、中子を把持して支持する必要があるため、ある程度の強度が必要である。例えば、支持部１０およびピッカー１２_１、１２_２は、金属材料を用いて構成することができる。

【0022】

ピッカー１２_１の先端には把持部１４_１、１４_２が設けられている。把持部１４_１及び把持部１４_２は、ｚ軸方向において互いに直列に並ぶように設けられている。同様に、ピッカー１２_２の先端には把持部１４_３、１４_４が設けられている。把持部１４_３及び把持部１４_４は、ｚ軸方向において互いに直列に並ぶように設けられている。把持部１４_１〜１４_４は、気体や液体などの流体（以下では気体を用いた場合を例として説明する）を用いて膨張および収縮可能に構成されており、例えばゴムなどの弾性部材を用いて構成することができる。例えば、把持部１４_１〜１４_４はゴム風船を用いて構成することができる。各々の把持部１４_１〜１４_４には配管１６を介して気体（圧縮ガス）が供給される。なお、支持部１０、及びピッカー１２_１、１２_２を通過する配管は破線で示している。

【0023】

制御部１５は、各々のピッカー１２_１、１２_２が備える把持部１４_１〜１４_４の膨張および収縮を制御する。例えば、制御部１５は、制御部１５に供給された圧縮ガス（１次側）を配管１６に供給する場合と、配管１６と排気口（ベント）とを接続する場合とを切り替える電磁弁（不図示）を備えており、この電磁弁を切り替えることで各々のピッカー１２_１、１２_２が備える把持部１４_１〜１４_４の膨張および収縮を制御する。

【0024】

具体的には、制御部１５は、制御部１５に供給された圧縮ガス（１次側）を配管１６に供給することで、把持部１４_１〜１４_４を膨張させることができる。また、制御部１５は、配管１６を排気口（ベント）に接続することで、把持部１４_１〜１４_４を収縮させることができる。なお、各々の把持部１４_１〜１４_４は同じタイミングで膨張・収縮するように構成されていてもよく、また各々独立したタイミングで膨張・収縮するように構成されていてもよい。

【0025】

例えば、各々の把持部１４_１〜１４_４が同じタイミングで膨張・収縮するように構成する場合は、各々の把持部１４_１〜１４_４に接続される配管１６を同一系統とする。一方、各々の把持部１４_１〜１４_４が独立したタイミングで膨張・収縮するように構成する場合は、各々の把持部１４_１〜１４_４に接続される配管１６を各々別系統とする。また、ピッカー１２_１の把持部１４_１、１４_２の配管を同一系統とし、ピッカー１２_２の把持部１４_３、１４_４の配管を同一系統としてもよい。

【0026】

図２は、中子の一例を示す斜視図である。図２に示すように、中子２０は、中子本体部２１および巾木部２２を有する。中子本体部２１には、鋳物に中空部を形成するための型２４_１〜２４_４が形成されている。各々の型２４_１〜２４_４は同一形状を有しており、各々の鋳物の金型に各々の型２４_１〜２４_４を納めて鋳造することで、鋳物に各々の型２４_１〜２４_４に対応する中空部を形成することができる。

【0027】

巾木部２２は、中子２０を金型に納めた際に中子２０が安定するように設けた部分であり、中子本体部２１の片側端部を延長して形成している。例えば、中子２０を金型に納めた際、巾木部２２が金型で支持される。また、巾木部２２には、中子２０を把持するための孔部２５、２６が形成されている。孔部２５、２６はｚ軸方向に伸びるように形成されている。例えば、中子２０は砂を用いて形成されている。

【0028】

図３、図４はそれぞれ、中子把持装置１が中子２０を把持している状態を示す断面図及び側面図である。なお、図３の中子２０の断面図は、図２に示す中子２０を孔部２５、２６を通るｘｚ平面で切断した断面を示している。中子把持装置１を用いて中子２０を把持する際は、各々のピッカー１２_１、１２_２が備える把持部１４_１〜１４_４を各々膨張させて、把持部１４_１〜１４_４を巾木部２２に当接させて巾木部２２を把持する。

【0029】

具体的には、中子把持装置１を用いて中子２０を把持する際、中子把持装置１の支持部１０を移動手段（不図示）を用いて下方向（ｚ軸マイナス方向）に移動させる。これにより、ピッカー１２_１、１２_２が降下して、中子２０の巾木部２２に形成されている孔部２５、２６の内部にピッカー１２_１の把持部１４_１、１４_２、及びピッカー１２_１の把持部１４_３、１４_４がそれぞれ挿入される。その後、把持部１４_１〜１４_４を膨張させることで、膨張した把持部１４_１〜１４_４が孔部２５、２６の内壁と当接して中子２０が把持される。図３、図４はこのような状態で、中子把持装置１が中子２０を把持している状態を示している。

【0030】

図３、図４に示すように、本実施の形態にかかる中子把持装置１では、ｚ軸方向において互いに直列に並ぶように設けられた把持部１４_１、１４_２を孔部２５に挿入して中子２０の巾木部２２を把持している。同様に、ｚ軸方向において互いに直列に並ぶように設けられた把持部１４_３、１４_４を孔部２６に挿入して中子２０の巾木部２２を把持している。よって、中子２０に働く回転モーメントによって中子２０が傾くことを抑制することができる。

【0031】

図５、図６はそれぞれ、比較例にかかる中子把持装置２０１が中子２０を把持している状態を示す断面図及び側面図である。図５、図６に示すように、比較例にかかる中子把持装置２０１では、ピッカー２１２_１が１つの把持部２１４_１を備え、ピッカー２１２_２が１つの把持部２１４_２を備えている。中子把持装置２０１を用いて中子２０を把持する際は、各々のピッカー２１２_１、２１２_２が備える把持部２１４_１、２１４_２を巾木部２２の孔部２５、２６に挿入する。そして、把持部２１４_１、２１４_２を各々膨張させて把持部２１４_１、２１４_２を巾木部２２の孔部２５、２６の内壁に当接させて巾木部２２を把持する。

【0032】

図５、図６に示す比較例にかかる中子把持装置２０１では、各々の把持部２１４_１、２１４_２が直線２１８上に並んでいる。換言すると、把持部２１４_１、２１４_２の各々と巾木部２２とが当接する部分が直線２１８上に並んでいる。例えば、把持部２１４_１、２１４_２の各々は巾木部２２と面接触しており、直線２１８はこの面接触している部分を通過する。

【0033】

また、図６に示すように、巾木部２２は、中子本体部２１の片側端部に形成されている。このため、比較例にかかる中子把持装置２０１が巾木部２２を把持すると、中子２０の重心位置Ｇと中子把持装置２０１の把持位置（把持部２１４_１、２１４_２に対応）との距離Ｄ１が長くなり、中子２０には直線２１８（図６では軸で示している）を中心軸とした回転モーメントＭが働く。このような回転モーメントＭが中子２０に働くと、中子を把持した際に中子２０が傾くという問題があった。

【0034】

そこで本実施の形態にかかる中子把持装置１では、ピッカー１２_１、１２_２を用いて巾木部２２を把持する際に、中子２０が回転することを抑制する回転抑制部を設けている。図３、図４に示した本実施の形態にかかる中子把持装置１では、回転抑制部は、ｚ軸方向において互いに直列に並ぶように設けられた把持部１４_１及び把持部１４_２、並びにｚ軸方向において互いに直列に並ぶように設けられた把持部１４_３及び把持部１４_４を用いて構成している。つまり、把持部１４_１〜１４_４が把持機能と回転抑止機能（回転抑止部）とを併せ持つ。

【0035】

すなわち、図４に示すように、ｚ軸方向において把持部１４_３、１４_４を互いに直列に並べて配置することで、把持部１４_３から巾木部２２に、中子２０の回転モーメントＭを抑制する力Ｆ１を印加することができる。また、把持部１４_４から巾木部２２に、中子２０の回転モーメントＭを抑制する力Ｆ２を印加することができる。把持部１４_１、１４_２についても同様に、中子２０の回転モーメントＭを抑制する力を巾木部２２に印加することができる。したがって、本実施の形態にかかる中子把持装置１では、中子２０に働く回転モーメントＭによって中子２０が傾くことを抑制することができる。
例えば、把持部１４_１、１４_３に注目すると、把持部１４_１、１４_３を結ぶ直線１８_１を軸とした回転モーメントＭが発生する。これに対して、把持部１４_２、１４_４が回転モーメントＭを抑制する力Ｆ２（図４参照）を巾木部２２に印加している。また、把持部１４_２、１４_４に注目すると、把持部１４_２、１４_４を結ぶ直線１８_２を軸とした回転モーメントＭが発生する。これに対して、把持部１４_１、１４_３が回転モーメントＭを抑制する力Ｆ１（図４参照）を巾木部２２に印加している。
また、本実施の形態では、ピッカー１２_１に把持部１４_１、１４_２をそれぞれ直列に設け、ピッカー１２_２に把持部１４_３、１４_４をそれぞれ直列に設けているので、ピッカーの数を増加させることなく、回転抑止部（把持部）を設けることができる。

【0036】

図７は、本実施の形態にかかる中子把持装置が中子を把持している状態の他の例を示す断面図である。本実施の形態では、ピッカー１２_１およびピッカー１２_２のうちのいずれか一方のみに２つの把持部を設けた構成としてもよい。例えば、図７に示すように、ピッカー１２_１に２つの把持部１４_１、１４_２を設け、ピッカー１２_１に１つの把持部１４_３を設けた構成としてもよい。この場合は、孔部２５の内部において把持部１４_２が巾木部２２に当接することで、図４と同様に、直線１８_１を軸とした中子２０の回転モーメントＭを抑制する力Ｆ２を与えることができる。図７に示す構成では、把持部１４_２が回転抑制部として機能する。

【0037】

なお、図３では、ピッカー１２_１およびピッカー１２_２の先端に２つの把持部をそれぞれ直列に並べた構成を示し、図７では、ピッカー１２_１の先端に２つの把持部をそれぞれ直列に並べた構成を示した。しかし本実施の形態では、ピッカーの先端に設ける把持部の数は２つに限定されることはなく、３つ以上としてもよい。

【0038】

図８は、本実施の形態にかかる中子把持装置が中子を把持している状態の他の例を示す断面図である。本実施の形態では、ピッカー３２_１、３２_２に設ける把持部３４_１、３４_２の形状をそれぞれ、孔部２５、２６に沿って伸びる形状としてもよい。つまり、把持部３４_１、３４_２の形状を孔部２５、２６に沿って伸びる形状とすることで、膨張した把持部３４_１、３４_２の側壁を孔部２５、２６の内壁に面で当接させることができる。よって、中子２０に働く回転モーメントによって中子２０が傾くことを抑制することができる。図８に示す構成では、把持部３４_１、３４_２が把持機能と回転抑止機能（回転抑制部）とを併せ持つ。
例えば、把持部３４_１、３４_２それぞれの上端を結ぶ直線１８_１を軸とした回転モーメントＭに対しては、把持部３４_１、３４_２それぞれの上端から下の部分は、回転モーメントＭを抑制する力を、図４でいう力Ｆ２と同様の向きに印加することができる。
図８に示す場合は、把持部３４_１、３４_２の形状をそれぞれ、孔部２５、２６に沿って伸びる形状としているので、ピッカーの数を増加させることなく、回転モーメントＭを抑制する力を巾木部２２に印加することができる。

【0039】

なお、図８では、２つの把持部３４_１、３４_２の形状を、孔部２５、２６に沿って伸びる形状とした場合を示した。しかし、本実施の形態では、ピッカー３２_１およびピッカー３２_２の一方の把持部の形状を孔部に沿って伸びる形状とし、他方の把持部の形状を図７の把持部１４_３のような略球形状としてもよい。

【0040】

また、本実施の形態にかかる中子把持装置では、図３等で説明したように、各々のピッカー１２_１、１２_２の先端に膨張および収縮可能な把持部１４_１〜１４_４を設け、これらの把持部１４_１〜１４_４を膨張させることで中子２０を把持している。ここで、中子２０は砂を固めて形成しているため大きい力が印加されると破損するという問題があるが、本実施の形態にかかる中子把持装置１のように、膨張および収縮可能な把持部１４_１〜１４_４を用いて中子２０を把持することで、中子２０が破損することを抑制することができる。

【0041】

すなわち、膨張および収縮可能な把持部１４_１〜１４_４を用いて中子２０を把持することで、中子２０に対して把持部１４_１〜１４_４を面接触させることができるので、中子２０の特定の箇所に印加される圧力（面圧）を低減させることができる。よって、中子２０が破損することを抑制することができる。また、把持部１４_１〜１４_４を膨張させる際の圧力を調整することで、中子２０と把持部１４_１〜１４_４との接触面積を調整することができ、中子把持装置のロバスト性を向上させることができる。

【0042】

また、例えば、中子を製造する際の寸法公差は±０．１〜０．２ｍｍ程度である。これに対して把持部１４_１〜１４_４にゴム風船を用いた場合はゴム風船が１ｍｍ以上膨張する。このため、中子を製造する際の寸法公差を把持部１４_１〜１４_４の膨張で吸収することができる。つまり、図９に示すように、中子２０の孔部２５の中心位置２９が所定の位置１９（把持部１４_１の中心に対応）からΔｘ（±０．１〜０．２ｍｍ程度）ずれていた場合でも、把持部１４_１が膨張した際に、把持部１４_１が中子２０の孔部２５の側壁に接触して確実に中子２０を把持することができる。なお、図９の把持部１４_１は膨張している途中の状態を示している。

【0043】

また、把持部１４_１〜１４_４を構成しているゴムが柔らかすぎると、ゴムに中子の砂が付着して次に中子を把持する際に砂をこぼすという問題がある。また、中子を持ち上げた際に中子の重量に引かれて把持部１４_１〜１４_４がｚ軸方向に伸びるという問題がある。逆に、把持部１４_１〜１４_４を構成しているゴムが硬すぎると、中子に対しての面圧が高くなり中子を破損させる恐れがある。よって、把持部１４_１〜１４_４を構成する際のゴムの硬さはこれらの点を考慮して、適度な硬さとすることが好ましい。

【0044】

＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図１０、図１１はそれぞれ、実施の形態２にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す断面図および側面図である。なお、実施の形態２にかかる中子把持装置では、当接部材４３を用いて回転抑制部を構成している点、つまり、中子２０の回転モーメントを抑制する力を当接部材４３を用いて中子２０に印加している点が実施の形態１で説明した中子把持装置と異なる。これ以外の構成は、実施の形態１で説明した場合と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明は適宜、省略する。

【0045】

図１０、図１１に示すように、本実施の形態にかかる中子把持装置１では、各々のピッカー４２_１、４２_２が把持部４４_１、４４_２をそれぞれ備える。そして、各々のピッカー４２_１、４２_２の把持部４４_１、４４_２をそれぞれ孔部２５、２６に挿入して膨張させることで、把持部４４_１、４４_２を巾木部２２の孔部２５、２６の内壁に当接させて中子２０の巾木部２２を把持している。

【0046】

このとき、各々の把持部４４_１、４４_２は一直線上に並んでいる、換言すると、把持部４４_１、４４_２の各々と巾木部２２とが当接する部分が一直線上に並んでいるので、実施の形態１で説明した理由により、中子２０には把持部４４_１、４４_２の把持位置を結ぶ直線１８_３を軸とした回転モーメントＭが働く。そこで本実施の形態にかかる中子把持装置１では、図１１に示すように、中子２０の回転モーメントＭを抑制する力Ｆ３を当接部材４３を用いて巾木部２２に印加している。つまり、本実施の形態において、当接部材４３は回転抑制部として機能し、当接部材４３は各々の把持部４４_１、４４_２を結ぶ直線１８_３と離間した位置において巾木部２２に当接して中子２０の回転モーメントＭを抑制する力Ｆ３を印加する。

【0047】

図１０に示すように、当接部材４３は棒状の部材であり、ピッカー４２_１とピッカー４２_２との間において、支持部１０の下面から下方向（ｚ軸マイナス方向）に伸びるように設けられている。また、図１１に示すように、当接部材４３はピッカー４２_１、４２_２に対してｙ軸方向マイナス側に配置されている。当接部材４３は、巾木部２２の上面に当接して、回転モーメントＭを抑制する力Ｆ３を巾木部２２に印加する。

【0048】

このような構成により、本実施の形態においても、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することが可能な中子把持装置を提供することができる。

【0049】

＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１２は、中子６０の中子本体部６１及び巾木部６２の上面図である。実施の形態３にかかる中子把持装置では、図１２に示すように、中子６０の巾木部６２に３つの孔部６５、６６、６７を設けている点が実施の形態１、２で説明した構成と異なる。これ以外の構成は、実施の形態１、２で説明した場合と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明は適宜、省略する。

【0050】

図１２に示すように、本実施の形態では、中子６０の巾木部６２に３つの孔部６５、６６、６７を設けている。ここで、孔部６５、６６はｘ軸と平行な直線６９上において並ぶように形成されている。また、孔部６７は、孔部６５と孔部６６とを結ぶ直線６９から離間した位置に形成されている。

【0051】

図１３、図１４はそれぞれ、中子把持装置１が中子６０を把持している状態を示す断面図および側面図である。なお、図１３の中子６０の断面図は、図１２に示す中子６０を直線６９を含むｘｚ平面で切断した断面を示している。図１３において、孔部６７及び把持部５４_３は破線で示している。

【0052】

図１３に示すように、本実施の形態にかかる中子把持装置１では、各々のピッカー５２_１、５２_２が把持部５４_１、５４_２をそれぞれ備える。そして、各々のピッカー５２_１、５２_２の把持部５４_１、５４_２をそれぞれ孔部６５、６６に挿入して膨張させることで、把持部５４_１、５４_２を巾木部６２の孔部６５、６６の内壁に当接させて中子６０の巾木部６２を把持している。

【0053】

このとき、各々の把持部５４_１、５４_２は一直線上に並んでいるので、実施の形態１で説明した理由により、中子６０には把持部５４_１、５４_２の把持位置を結ぶ直線１８_４を軸とした回転モーメントが働く。そこで本実施の形態にかかる中子把持装置１では、図１２に示すように、孔部６５と孔部６６とを結ぶ直線６９から離間した位置に孔部６７を形成している。そして、図１３、図１４に示すように、ピッカー５２_３の把持部５４_３を孔部６７に挿入して膨張させて、把持部５４_３を巾木部６２の孔部６７の内壁に当接させることで、把持部５４_３を巾木部６２の孔部６７に固定させている。これにより、把持部５４_３は、把持部５４_１、５４_２を結ぶ直線１８_４と離間した位置において巾木部６２に当接して図１４に示すＦ４の方向の力を印加するので、中子６０の回転モーメントＭを抑制する摩擦力ｆ４（図１４参照）を巾木部６２に印加することができる。つまり、本実施の形態において、把持部５４_３は回転抑制部として機能する。

【0054】

なお、本実施の形態における把持部５４_１、５４_２、５４_３は同一の高さである必要はなく、適宜変更してもよい。例えば図１３、図１４の把持部５４_３を、把持部５４_１、５４_２より高い位置に設定すれば、摩擦力ｆ４だけでなく力Ｆ４も中子６０の回転モーメントを抑制する力として働き、中子６０が傾くことを抑制することができる。

【0055】

このような構成により、本実施の形態においても、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することが可能な中子把持装置を提供することができる。

【0056】

＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。図１５は、中子８０の中子本体部８１及び巾木部８２の上面図である。図１６は、中子把持装置１が中子８０を把持している状態を示す断面図である。実施の形態４にかかる中子把持装置では、図１５に示すように中子８０の巾木部８２に３つの孔部８５、８６、８７を設け、図１６に示すように把持部７４_３のｚ軸方向における位置を把持部７４_１、７４_２のｚ軸方向における位置からずらしている点が実施の形態１〜３で説明した構成と異なる。これ以外の構成は、他の実施の形態で説明した場合と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付し重複した説明は適宜、省略する。

【0057】

図１５に示すように、本実施の形態では、中子８０の巾木部８２に３つの孔部８５、８６、８７を設けている。３つの孔部８５、８６、８７はｘ軸と平行な直線８９上において並ぶように形成されている。

【0058】

また、図１６に示すように、本実施の形態にかかる中子把持装置１では、各々のピッカー７２_１、７２_２が把持部７４_１、７４_２をそれぞれ備える。そして、各々のピッカー７２_１、７２_２の把持部７４_１、７４_２をそれぞれ孔部８５、８６に挿入して膨張させることで、把持部７４_１、７４_２を巾木部８２の孔部８５、８６の内壁に当接させて中子８０の巾木部８２を把持している。

【0059】

このとき、各々の把持部７４_１、７４_２は直線７８上に並んでいるので、実施の形態１で説明した理由により、中子８０には把持部７４_１、７４_２の把持位置を結ぶ直線７８を軸とした回転モーメントが働く。そこで本実施の形態にかかる中子把持装置１では、図１６に示すように、ピッカー７２_３の把持部７４_３を孔部８７に挿入する際に、把持部７４_１と把持部７４_２とを結ぶ直線７８からｚ軸方向において離間した位置７９に把持部７４_３を配置している。そして、把持部７４_３を膨張させて、把持部７４_３を巾木部８２の孔部８７の内壁に当接させることで、把持部７４_３を巾木部８２の孔部８７に固定させている。

【0060】

これにより、把持部７４_３は、把持部７４_１、７４_２を結ぶ直線７８と離間した位置において巾木部８２に当接して中子８０の回転モーメントを抑制する力（図４に示すＦ１の方向の力）を巾木部８２に印加することができる。つまり、本実施の形態において、把持部７４_３は回転抑制部として機能する。

【0061】

このような構成により、本実施の形態においても、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することが可能な中子把持装置を提供することができる。

【0062】

なお、本実施の形態では、図１７に示すように、各々のピッカー９２_１〜９２_３が備える把持部９４_１〜９４_３のｚ軸方向における位置をそれぞれ異なるようにしてもよい。すなわち、把持部９４_１のｚ軸方向における位置９６、把持部９４_２のｚ軸方向における位置９７、把持部９４_３のｚ軸方向における位置９８をそれぞれ異なるようにすることで、各々の把持部９４_１〜９４_３が一直線上に並ばないように配置することができるので、中子８０に働く回転モーメントによって中子８０が傾くことを抑制することができる。図１７に示す構成では、把持部９４_１〜９４_３が把持機能と回転抑止機能（回転抑制部）とを併せ持つ。
例えば、把持部９４_１、９４_２に注目すると、把持部９４_１、９４_２を結ぶ直線１８_５を軸とした回転モーメントが発生する。これに対して、把持部９４_３が回転モーメントを抑制する力を、図４でいうＦ１の方向に印加している。この場合は把持部９４_３が回転抑制部として機能する。

【0063】

＜実施の形態５＞
次に、本発明の実施の形態５について説明する。上記で説明した実施の形態１〜４では、孔部に把持部を挿入して巾木部を把持する構成について説明した。本実施の形態では、中子把持装置のピッカーが中子の巾木部を挟持して中子を把持している点が他の実施の形態と異なる。これ以外の構成は、他の実施の形態で説明した場合と同様であるので、重複した説明は適宜、省略する。

【0064】

図１８、図２０はそれぞれ、本実施の形態にかかる中子把持装置が中子を把持している状態を示す上面図および側面図である。図１９は、本実施の形態にかかる中子把持装置が中子を把持する動作を説明するための正面図である。図１８、図２０に示すように、本実施の形態では、中子１２０の巾木部１２２は、中子本体部１２１から突出するように形成されており、ピッカー１１２_１、１１２_２の把持部１１４_１、１１４_２で巾木部１２２を挟持することで中子１２０を把持している。

【0065】

具体的には、図１８、図２０に示すように、巾木部１２２は中子本体部１２１からｙ軸マイナス方向に伸びるように形成されている。また、ピッカー１１２_１、１１２_２は、ｚ軸方向に伸びるように形成されており（図１９参照）、ピッカー１１２_１、１１２_２の先端には把持部１１４_１、１１４_２が設けられている。そして、巾木部１２２のｘ軸方向の両側側面に把持部１１４_１及び把持部１１４_２をそれぞれ配置して、把持部１１４_１及び把持部１１４_２を膨張させることで、巾木部１２２を挟持している。

【0066】

このとき、各々の把持部１１４_１、１１４_２は一直線上に並んでいるので（図１８、図１９参照）、実施の形態１で説明した理由により、中子１２０には把持部１１４_１、１１４_２の把持位置を結ぶ直線１８_６を軸とした回転モーメントが働く。そこで本実施の形態にかかる中子把持装置では、図１８、図２０に示すように、巾木部１２２のｙ軸方向マイナス側の側面にピッカー１１２_３を設け、ピッカー１１２_３の先端に設けた把持部１１４_３が巾木部１２２の側面と当接するようにしている。ここで、把持部１１４_３と巾木部１２２の側面とが当接する位置は、把持部１１４_１と把持部１１４_２とを結ぶ直線１８_６から離間した位置である。よって、把持部１１４_３が巾木部１２２の側面と当接して力Ｆ５を巾木部１２２に印加するので、中子１２０の回転モーメントを抑制する摩擦力ｆ５（図２０参照）を巾木部１２２に印加することができる。つまり、本実施の形態において、把持部１１４_３は回転抑制部として機能する。

【0067】

なお、本実施の形態における把持部１１４_１、１１４_２、１１４_３は同一の高さである必要はなく、適宜変更してもよい。例えば図１９、図２０の把持部１１４_３を、把持部１１４_２、１１４_３より低い位置に設定すれば、摩擦力ｆ５だけでなく力Ｆ５も中子１２０の回転モーメントを抑制する力として働き、中子１２０が傾くことを抑制することができる。

【0068】

このような構成により、本実施の形態においても、中子を把持した際に中子が傾くことを抑制することが可能な中子把持装置を提供することができる。

【0069】

図２１は、中子と把持部との間のクリアランスと最大把持荷重との関係を示すグラフである。図１９に示したように、各々の把持部１１４_１、１１４_２が巾木部１２２を把持して持ち上げる際の最大把持荷重（つまり、中子全体の荷重）は、収縮している状態の把持部１１４_１、１１４_２と巾木部１２２との間のクリアランスｃ（図１９の左図参照）に応じて変化する。

【0070】

すなわち、図２１のグラフの膨張時の圧力が「ａ（ＭＰａ）」のデータに示すように、収縮している状態の把持部１１４_１、１１４_２と巾木部１２２との間のクリアランスｃが大きくなるにつれて、最大把持荷重は小さくなる。よって、図１９に示す把持部１１４_１、１１４_２と巾木部１２２との間のクリアランスｃを小さくすることで、最大把持荷重を大きくすることができる。

【0071】

一方、図１９に示す把持部１１４_１、１１４_２と巾木部１２２との間のクリアランスｃを小さくし過ぎると、巾木部１２２の両端に把持部１１４_１、１１４_２を配置する際の位置精度が必要になる。つまり、把持部１１４_１、１１４_２と巾木部１２２との間のクリアランスｃが小さいため、把持部１１４_１、１１４_２を配置する際に、把持部１１４_１、１１４_２が巾木部１２２に衝突しないように、把持部１１４_１、１１４_２の位置を高精度に制御する必要がある。

【0072】

よって、本実施の形態では、把持部１１４_１、１１４_２の位置を制御する際の精度と、最大把持荷重（つまり、中子全体の荷重）とを考慮して、把持部１１４_１、１１４_２と巾木部１２２との間のクリアランスｃを決定する必要がある。なお、図２１のグラフに示すように、把持部１１４_１、１１４_２の膨張時の圧力が「ｂ（ＭＰａ）」の場合は、把持部１１４_１、１１４_２の膨張時の圧力が「ａ（ＭＰａ）」の場合（ｂ＞ａである）よりも最大把持荷重が大きくなる。よって、把持部１１４_１、１１４_２の膨張時の圧力を高くすることで、中子の最大把持荷重を大きくすることができる。

【0073】

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0074】

１ 中子把持装置
１０ 支持部
１２_１、１２_２ ピッカー
１４_１〜１４_４ 把持部
１５ 制御部
１６ 配管
２０ 中子
２１ 中子本体部
２２ 巾木部
２４_１〜２４_４ 型
２５、２６ 孔部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】