JP2007131375A

JP2007131375A - ネジ式クランプ

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Publication number: JP2007131375A
Application number: JP2005324249A
Authority: JP
Inventors: Taichi Nakayama; 太一中山; Hatsuo Tsuyama; 初雄津山
Original assignee: Eagle Clamp Co Ltd
Current assignee: Eagle Clamp Co Ltd
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: JP5022591B2

Abstract

【課題】ネジ式クランプにおいてスリーブにスラスト荷重やラジアル荷重が作用しても該スリーブの回転を円滑に維持する。.
【解決手段】脚部（１１）に装着されて開口部（２０）に対して進退可能である締付ネジ（１４）と、脚部（１２）に形成された貫通穴に回転可能に装着されるスリーブ（１６）と、スリーブの下端凹部に締付ネジと同軸方向に摺動可能に配置されるプレッシャパッド（２５）および押さえパッド（２１）と、プレッシャパッドと押さえパッドとの間に配置される圧縮バネ（２３）と、スリーブの上端に吊環ピン（１８）を介して回動自在に連結される吊環（１７）とを備えたネジ式クランプにおいて、ワークを締付ネジと押さえパッドとの間に挟持して締め付けたときにスリーブに作用するスラスト荷重および／またはラジアル荷重を受けるためのベアリング手段（２７）がスリーブの外周に装着される。
【選択図】図１

Description

本発明はネジ式クランプに関する。

ネジ式クランプには様々な型式のものがあるが、その一つが下記特許文献１に記載されている。このネジ式クランプは、ワーク挿入のための開口部を挟んで一対の脚部を有する概してＣ字形の本体（１０）と、一方の脚部（１１）に形成したネジ穴に進退可能に螺合された締付ネジ（２０）と、他方の脚部（１２）に形成した貫通穴（１３）に回転可能に配置された略円筒形状のスリーブ（３０）と、スリーブに対して同軸方向に移動可能である押さえ金（４０）と、押さえ金の上端に当接する偏心カム面（５２）を備えた回転可能な吊環（５０）とを有して構成されている。開口部にワークを挿入して締付ネジを締め付けた状態で、吊環を締付ネジおよびスリーブの中心軸線上とは異なる方向に吊り上げまたは引っ張ると、吊環の偏心カム面に押さえ付けられるため、押さえ金が開口部にせり出して締付トルクを増大させる。
特公平４−３１９９６号公報

ところが、特許文献１記載のネジ式クランプにおいて開口部にワークを挿入して締付ネジを締め付けたときに、締付ネジの推力がスリーブにスラスト荷重として伝達され、また、無負荷状態から荷重が作用する段階で吊環に斜め方向荷重が作用したときにはラジアル荷重もスリーブに作用することとなるため、スリーブが円滑に回転しないという問題があった。

また、このネジ式クランプでは、押さえ金が吊環下端の偏心カム面と直接接触しており、開口部にワークを挿入して締付ネジを締め付けたときに押さえ金は移動しない構造となっている。このため、ワークが規定の締付トルクで締め付けられたことを押さえ金の移動量をもって確認するための締付確認手段を設けることができず、ワーク落下防止などの安全性に万全を期すことができないという問題があった。

そこで本発明は、上記課題を解決し、スラスト荷重やラジアル荷重が作用したときにもスリーブの回転を円滑にし、吊環を荷重作用方向に回転させることができ、且つ、安全性にも万全の配慮を期すことができる、新規な構成のネジ式クランプを提供することを目的とする。

この目的を達成するため、請求項１にかかる本発明は、ワーク挿入のための開口部を挟んで対向する第一および第二の脚部を有する本体と、第一の脚部に装着されて開口部に対して進退可能である締付ネジと、第二の脚部に形成された貫通穴に回転可能に装着されるスリーブと、スリーブの下端凹部に締付ネジと同軸方向に摺動可能に配置されるプレッシャパッドおよび押さえパッドと、プレッシャパッドと押さえパッドとの間に配置される圧縮バネと、スリーブの上端に吊環ピンを介して回動自在に連結される吊環とを備え、さらに、ワークを締付ネジと押さえパッドとの間に挟持して締め付けたときにスリーブに作用するスラスト荷重および／またはラジアル荷重を受けるためのベアリング手段がスリーブの外周に装着されることを特徴とするネジ式クランプである。

請求項２にかかる本発明は、請求項１記載のネジ式クランプにおいて、ベアリング手段が、スリーブ外周に形成された環状溝に環着される複数の鋼球からなることを特徴とする。

請求項３にかかる本発明は、請求項１記載のネジ式クランプにおいて、ベアリング手段がドライベアリングであることを特徴とする。

請求項４にかかる本発明は、請求項１ないし３のいずれか記載のネジ式クランプにおいて、吊環の吊穴中心が締付ネジおよび押さえパッドの軸心線上にあるときに吊環ピン中心からの径が最小となり且つ吊環の該位置からの傾き角度が大きくなるにつれて吊環ピン中心からの径が大きくなるような偏心カム面が吊環下端に設けられることを特徴とする。

請求項５にかかる本発明は、請求項１ないし３のいずれか記載のネジ式クランプにおいて、吊環リンクがその一端において吊環ピンを介してスリーブの上端に回動自在に連結されると共にその他端において吊環に回動自在に連結され、吊環が待機位置にあるときに吊環ピン中心からの径が最小となり且つ吊環が該待機位置から引き上げられて吊環リンクが吊環ピンを中心として所定方向に回転するにつれて吊環ピン中心からの径が大きくなるような偏心カム面が吊環リンクの先端に設けられることを特徴とする。

請求項６にかかる本発明は、請求項１ないし５記載のネジ式クランプにおいて、押さえパッドには上面側に開口する凹部が形成され、該凹部に圧縮バネを介してプレッシャパッドの下端部が挿入されることを特徴とする。

請求項７にかかる本発明は、請求項６記載のネジ式クランプにおいて、無負荷状態から締付ネジと押さえパッドとの間にワークを挟んで締め付けたときに押さえパッドが圧縮バネのバネ力に抗してプレッシャパッドに当接するまでの移動ストロークが、押さえパッドの鍔部とスリーブ下端との間の間隔より小さいことを特徴とする。

請求項８にかかる本発明は、請求項１ないし７のいずれか記載のネジ式クランプにおいて、押さえパッドの外周に締付確認手段が設けられ、締付ネジと押さえパッドとの間に挟持したワークに規定の締付トルクが働いたときに該締付確認手段が第二の脚部に埋没して見えなくなることを特徴とする。

本発明のネジ式クランプによれば、締付ネジと押さえパッドとの間にワークを挟んで締付ネジで締め付けたときにスリーブにスラスト荷重が作用し、あるいは吊り上げ時に吊環に斜め方向からの荷重が働いたときにスリーブにラジアル荷重が作用しても、スリーブ外周に設けたベアリング手段によってこれらスラスト／ラジアル荷重を受けることができるので、スリーブの円滑な回転が確保される。

また、ワークを締付ネジと押さえパッドとの間に挟持して締め付けたときに押さえパッドが圧縮バネのバネ力に抗してクランプ本体の第二の脚部内に埋没していく構造を採用しているので、この押さえパッドの移動量をもってワークが規定の締付トルクで締め付けられたことを確認するための締付確認手段を設けることができ、ワーク落下防止などの安全性に万全の配慮を期したものとすることができる。

図１および図２は本発明によるネジ式クランプの一実施形態の無負荷状態図であり、略Ｃ字形のクランプ本体１０は略平行に延長する一対の脚部１１，１２を有し、これら脚部の間にワーク（図示せず）を挿入するための開口部２０が形成されている。

一方の脚部１１はネジ穴１３を有し、このネジ穴１３に締付ネジ１４が螺合されて開口部２０に対して進退自在とされている。締付ネジ１４の後端部にはハンドル１５が取り付けられている。締付ネジ１４の先端面１４ａはワークに圧接したときに摩擦係数を高めるように凹凸面とされている。

他方の脚部１２は貫通穴（符号なし）を有し、この貫通穴にスリーブ１６が回転可能に装着されている。スリーブ１６は、図３に示すように、貫通穴の口径に略等しい外径Ｒ１を有する略円形の外側面を有する。スリーブ１６の略上半部には所定幅寸法のスリット１６ａが形成され、このスリット１６ａに吊環１７を挿入して吊環ピン１８で回動自在に連結している。符号１６ｂは吊環ピン１８のための挿通穴である。

スリーブ１６の略下半部は断面円形の凹部１６ｃを有して略円筒形状とされており、その外周面には略円弧湾曲面を有する環状溝１６ｄが形成され、環状溝１６ｄの下方は外径Ｒ２（Ｒ２＞Ｒ１）を有する拡径下端部１６ｅとされている。

脚部１２の貫通穴は開口部２０に臨む部分が拡径されており、スリーブ１６の拡径下端部１６ｅ、ベアリング装置構成部品（後述）、押さえカラー２４などを配置または収容するためのスペースを与えている。脚部１２の貫通穴に臨む部分にはＯリング１９ａが環着されると共に、押さえカラー２４の内周側にはＯリング１９ｂが環着され、これらによって雨水などが脚部１２の貫通穴拡径部分に侵入することを阻止している。

また、該貫通穴の拡径部分には押さえパッド２１が回動自在且つ軸方向に摺動可能に収容されている。図４に示すように、押さえパッド２１は、スリーブ１６の凹部１６ｃの径Ｒ３と略同一の外径を有する基端部２１ａと、それよりも大きな外径を有する拡径部２１ｂと、拡径部２１ｂより更に大きな外径を有する鍔部２１ｃと、ワークに圧接したときに摩擦係数を高めるように凹凸面として形成された先端面２１ｄとを有する。拡径部２１ｂの先端側には環状溝２１ｅが形成され、この環状溝２１ｅに後述する締付確認手段としてのリング２２が環着される。この締付確認リング２２には目立つ色で着色を施す等により容易に目視確認できるようにしておくことが好ましい。

押さえパッド２１は、その基端部２１ａがスリーブ１６の凹部１６ｃ内に回動自在且つ摺動可能に嵌合され、その装着状態において、先端面２１ｄを含む先端部が開口部２０内に突出して締付ネジ１４と略同軸に対向している。押さえパッド２１の鍔部２１ｃが脚部１２の貫通穴拡径部下方に配置された押さえカラー２４に係止された位置（図１および図２に示す位置）が、押さえパッド２１の摺動範囲における最下方位置であり、このクランプが無負荷状態にあるときの位置である。さらに、押さえパッド２１は、基端部２１ａにおいて開口する穴２１ｆを有しており、この穴２１ｆに圧縮バネ２３が配置される。

スリーブ１６の凹部１６ｃにはさらにプレッシャパッド２５が摺動可能に嵌合されている。プレッシャパッド２５は、図５に示すように、スリーブ１６の凹部１６ｃの径Ｒ３と略同一の外径を有する略円柱形状の主体部２５ａと、押さえパッド２１の穴２１ｆと略同一の外径を有する略円柱形状の下端部２５ｂとを有し、主体部２５ａの上端部は対向する一対の直立壁２５ｃ，２５ｃを備えた凸部２５ｄを有している。プレッシャパッド２５は、主体部２５ａがスリーブ１６の下方凹部１６ｃ内に収容され、下端部２５ｂが押さえパッド２１の穴２１ｆ内に圧縮バネ２３で上方に付勢された状態で収容されている。また、凸部２５ｄはスリーブ１６の上方凹部１６ａに部分的に収容されて、その上面は吊環１７の回転角度位置にかかわらず常にその下端の偏心カム面１７ｂに圧縮バネ２３のバネ力を介して当接している。

偏心カム面１７ｂは、吊環１７が図１および図２に示す回転角度位置（直立位置＝吊穴１７ａの中心が締付ネジ１４および押さえパッド２１などの軸心線上にある位置）にあるときにその径（回転中心である吊環ピン１８からの距離）が最小であり、この直立位置からいずれの方向においても傾き角度が大きくなるにつれてその径が徐々に大きくなるように設定されている。

この実施形態では、スリーブ１６の略円筒形状下半部の外周面に形成された断面円弧状の環状溝１６ｄに複数の鋼球２７を配し、これらを脚部１２の貫通穴拡径部分上方に配置したベアリングアウター２８との間に挟み込んだベアリング装置を内蔵している。鋼球２７は環状溝１６ｄとベアリングアウター２８との間に挟み込まれた状態でいずれの方向にも実質的に移動不能であるが転動自在である。図１に見られるように、鋼球２７がスリーブ環状溝１６ｄおよびベアリングアウター２８と当たる面は鋼球２７のセンター垂線からオフセットした位置にある（上方では鋼球センターがベアリングアウター２８の上端部下向き面と接し、下方では鋼球センターがスリーブ環状溝１６ｄの内面と接している）。

以上のように構成された本発明実施形態によるネジ式クランプの作用について説明すると、対向する脚部１１，１２の間からワーク（図示せず）を挿入してその先端がクランプ本体１０に当たるまで開口部２０内に深く挿入した後、ハンドル１５操作により締付ネジ１４を前進させてワーク側面に突き当てる。このとき、吊環１７が傾かずに直立位置に維持されるように注意する。この状態から締付ネジ１４を更に締め付けていくと、押さえパッド２１が圧縮バネ２３のバネ力に抗してスリーブ１６の凹部１６ｃ内に埋没し、押さえパッド２１の鍔部２１ｃの上面がプレッシャパッド２５の主体部２５ａの下面に当接する。

なお、締付ネジ１４と押さえパッド２１との間にワークが挟持されていない無負荷状態のとき、スリーブ１６の下端と押さえパッド２１の鍔部２１ｃの上面との間の間隔Ｌ２は、押さえパッド２１の上端とプレッシャパッド主体部２５ａの下面との間の間隔Ｌ１（圧縮バネ２３が常態を維持しているとき）より大きく設定されている（Ｌ２＞Ｌ１）。このため、ワークを締付ネジ１４で締め付けていくと、圧縮バネ２３のバネ力に抗して押さえパッド２１がプレッシャパッド２５に近接し、ついには押さえパッド２１の上端がプレッシャパッド主体部２５ａの下面に突き当たる。このとき、押さえパッド２１の鍔部２１ｃの上面とスリーブ１６の下端との間には（Ｌ２−Ｌ１）に相当する僅かな隙間が残されており、スリーブ１６の円滑な回転を妨げない。

この後、チェーン式引張ブロックやクレーン等のフック（図示せず）を吊環１７の吊穴１７ａに引っ掛けて吊り上げるが、このネジ式クランプは吊り方向に沿って吊環１７が直立状態からいずれかの方向に傾いた状態で使用することを前提とする。すなわち、傾いた方向に吊り上げられることにより、吊環１７先端の偏心カム面１７ｂが直立状態におけるよりも大きな径を有する領域でプレッシャパッド上端凸部２５ｄと圧接する。これにより、締付ネジ１４と押さえパッド２１との間に挟持されているワークに対する締付トルクがより大きなものとなる。

締付ネジ１４と押さえパッド２１との間にワークを挟んで締め付けると、締付ネジ１４の推力がスリーブ１６にスラスト荷重として作用する。また、吊環１７を傾けて吊り上げるときにスリーブ１６にラジアル荷重が作用する。しかしながら、スリーブ１６外周の環状溝１６ｄに環着され且つベアリングアウター２８との間に挟まれた状態で配置された複数の鋼球２７が転がり軸受として作用することにより、これらのスラスト／ラジアル荷重を受けることができるので、スリーブ１６の円滑な回転を妨げない。

なお、締付確認ライン２２は、図１および図２に示す無負荷状態では脚部１２から開口部２０に露出する位置にあって外部から視認可能であるが、締付ネジ１４と押さえパッド２１との間にワークを挟んで締め付けていくと、ある時点で脚部１２内に埋没して外部からは見えなくなる。これにより規定の締付トルクがワークに働いたことを確認することができる。

図示の実施形態では締付確認手段としてリング２２を用いているが、これに限定されるものではなく、たとえば押さえパッド２１の環状溝２１ｅ自体に目立つ色で塗装を施すことで締付確認手段としても良い。

図６は本発明の他の実施形態によるネジ式クランプの無負荷状態を示す。同図において、前述の実施形態によるネジ式クランプにおけると同一または対応する部品・部分・要素には同一の符号を付してそれらの説明を割愛する。

この実施形態では、スリーブ１６に作用するスラスト／ラジアル荷重を受けるベアリング手段として円筒形状のドライベアリング２９が用いられ、スリーブ１６と脚部１２との間に介装されている。

また、この実施形態では、圧縮コイルバネ３１で付勢されたプレッシャナット３０が脚部１１に装着され、このプレッシャナット３０に締付ネジ１４が螺着されている。締付ネジ１４と押さえパッド２１との間にワークを挟んだ状態で締付ネジ１４を締め付け、締付トルクが圧縮コイルバネ３１のバネ力を越えると、プレッシャナット３０が徐々に脚部１１内に埋没し、プレッシャナット３０の開口部２０側端部近くに形成された環状溝に環着した締付確認リング３２が外部からは見えなくなる。これによりワークに規定トルクが働いたことを確認することができる。

図７は本発明の他の実施形態によるネジ式クランプの無負荷状態を示す。同図において、図１〜図５に示す実施形態によるネジ式クランプにおけると同一または対応する部品・部分・要素には同一の符号を付してそれらの説明を割愛する。

この実施形態では、スリーブ１６の略上半部に形成された所定幅寸法のスリット１６ａ（図３）に吊環リンク３３の一端を挿入して吊環ピン１８で回動自在に連結し、吊環リンク３３の他端にボルト３４を介して吊環３５が回動自在に連結されている。吊環リンク３３の先端には偏心カム面３３ｂが形成されている。この偏心カム面３３ｂは、吊環３５が図７に示す待機位置にあるときにその径（回転中心である吊環ピン１８からの距離）が最小であり、この位置から吊環３５を引き上げる（吊環リンク３３が吊環１８を中心にして同図において時計方向に回転する）につれてその径が徐々に大きくなるように設定されている。

この実施形態によるネジ式クランプを用いて、図１〜図５に示す実施形態によるネジ式クランプについて既述したと同様にして、ワークを締付ネジ１４と押さえパッド２１との間に規定の締付トルクで締め付けて挟持した状態で、チェーン式引張ブロックやクレーン等のフック（図示せず）を吊環３５の吊穴に引っ掛けて吊り上げると、吊環３５が引き上げられるにつれて吊環リンク３３が吊環１８を中心にして図７において時計方向に回転し、吊環リンク３３先端の偏心カム面３３ｂが待機状態におけるよりも大きな径を有する領域でプレッシャパッド上端凸部２５ｄと圧接する。これにより、締付ネジ１４と押さえパッド２１との間に挟持されているワークに対する締付トルクがより大きなものとなる。

本発明によるネジ式クランプの一実施形態の無負荷状態を示す正面図である。このネジ式クランプの無負荷状態を示す側面図である。このネジ式クランプの構成部品であるスリーブを示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および平面図（Ｃ）である。このネジ式クランプの構成部品である押さえパッドを示す正面図である。このネジ式クランプの構成部品であるプレッシャパッドを示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および平面図（Ｃ）である。本発明による他の実施形態によるネジ式クランプの無負荷状態を示す正面図である。本発明によるさらに他の実施形態によるネジ式クランプの無負荷状態を示す側面図である。

符号の説明

１０クランプ本体
１１脚部（第一の脚部）
１２脚部（第二の脚部）
１４締付ネジ
１６スリーブ
１７吊環
１８吊環ピン
２０開口部
２１押さえパッド
２２締付確認リング（締付確認手段）
２３圧縮バネ
２５プレッシャパッド
２７鋼球（ベアリング手段）
２９ドライベアリング（ベアリング手段）
３０プレッシャナット
３１圧縮コイルバネ
３２締付確認リング
３３吊環リンク
３５吊環

Claims

ワーク挿入のための開口部を挟んで対向する第一および第二の脚部を有する本体と、第一の脚部に装着されて開口部に対して進退可能である締付ネジと、第二の脚部に形成された貫通穴に回転可能に装着されるスリーブと、スリーブの下端凹部に締付ネジと同軸方向に摺動可能に配置されるプレッシャパッドおよび押さえパッドと、プレッシャパッドと押さえパッドとの間に配置される圧縮バネと、スリーブの上端に吊環ピンを介して回動自在に連結される吊環とを備え、さらに、ワークを締付ネジと押さえパッドとの間に挟持して締め付けたときにスリーブに作用するスラスト荷重および／またはラジアル荷重を受けるためのベアリング手段がスリーブの外周に装着されることを特徴とするネジ式クランプ。
ベアリング手段が、スリーブ外周に形成された環状溝に環着される複数の鋼球からなることを特徴とする、請求項１記載のネジ式クランプ。
ベアリング手段がドライベアリングであることを特徴とする、請求項１記載のネジ式クランプ。
吊環の吊穴中心が締付ネジおよび押さえパッドの軸心線上にあるときに吊環ピン中心からの径が最小となり且つ吊環の該位置からの傾き角度が大きくなるにつれて吊環ピン中心からの径が大きくなるような偏心カム面が吊環下端に設けられることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載のネジ式クランプ。
吊環リンクがその一端において吊環ピンを介してスリーブの上端に回動自在に連結されると共にその他端において吊環に回動自在に連結され、吊環が待機位置にあるときに吊環ピン中心からの径が最小となり且つ吊環が該待機位置から引き上げられて吊環リンクが吊環ピンを中心として所定方向に回転するにつれて吊環ピン中心からの径が大きくなるような偏心カム面が吊環リンクの先端に設けられることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか記載のネジ式クランプ。
プレッシャパッドの上端に凹部を挟んで対向する一対の直立壁が設けられ、これら直立壁の上端で、吊環の傾き角度にかかわらず常に偏心カム面を安定的に支持することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか記載のネジ式クランプ。
無負荷状態から締付ネジと押さえパッドとの間にワークを挟んで締め付けたときに押さえパッドが圧縮バネのバネ力に抗してプレッシャパッドに当接するまでの移動ストロークが、押さえパッドの鍔部とスリーブ下端との間の間隔より小さいことを特徴とする、請求項６記載のネジ式クランプ。
押さえパッドの外周に締付確認手段が設けられ、締付ネジと押さえパッドとの間に挟持したワークに規定の締付トルクが働いたときに該締付確認手段が第二の脚部に埋没して見えなくなることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか記載のネジ式クランプ。