JP2009161325A - 長尺物吊り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺物の束が広がることによる過大な負荷の発生を抑制し、構成が簡単かつ低コストの吊り装置を実現すること。
【解決手段】水平な支持部１の両端側に垂下して設けられた一対の腕部７とを有してなる門型吊り具と、腕部７の延在軸周りに回転可能にそれぞれ支持された一対の円柱部材９と、この円柱部材９の下端部にそれぞれ固定され水平方向に延在された一対の爪１１と、一対の爪１１と支持部１とに両端が連結された変形自在な一対の線状部材１３とを備え、円柱部材９は、腕部７の下端から延在方向に穿設された摺動孔１９内に摺動自在に挿入され、下方への移動を弾発付勢するばね２５を介して腕部７に支持されてなること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、棚に収納された棒鋼、鋼管等の長尺物を吊り上げ、又は吊り下げる長尺物吊り装置に関する。

従来、棒鋼や鋼管等の長尺物は製造後、例えば、専用の収納棚に一定本数毎に束にして収納されている。収納棚は、例えば、設定間隔をあけて上下方向に設けられた一対の支柱の間に棒材を渡して棚部材を形成し、この棚部材を前後方向（長尺物の設置方向）に複数組配置することにより構成される。

ところで、このような収納棚に収納されている無結束の長尺物をアーム状の吊り装置により両側の下部から抱え上げようとすると、長尺物は自重で広がる傾向にあるため、長尺物と支柱との間に摩擦が生じ、吊り装置を吊り上げるクレーン等に過大な負荷を生じさせるおそれがある。

これに対し、長尺物の束を吊り上げる際に、長尺物と支柱との間に生じる摩擦の増加を防ぐようにした吊り装置として、例えば、水平な支持部の両端側から下方に延在する一対の腕部と、この腕部の下端から水平方向に延在し、回動可能に支持される一対の爪部と、この一対の爪部の先端側に一端が連結され、他端側が支持部に設置された巻上げ装置に接続された鎖とを備えた吊り装置が開示されている（特許文献１参照。）。この構成によれば、爪部を長尺物の下側に挿入し、鎖を巻き上げることにより、長尺物を両側から絞ることができるため、長尺物と支柱との摩擦を低減し、過大な荷重をかけることなく長尺物を容易に吊り上げることができる。

特開２０００−１６７４７号公報

しかしながら、特許文献１の吊り装置では、鎖の巻き上げ装置に専用の動力源を用いているため、重量が大きくなるとともに製造コストが高価となり、さらに構造が複雑になるため、設計的な自由度が低下するという問題がある。

本発明は、長尺物の束を吊り上げ又は吊り下げるとき、長尺物の束が広がることによる過大な負荷の発生を抑制するとともに、吊り装置の構成を簡単かつ低コストで実現することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、吊り金具が設けられた水平な支持部とこの支持部の両端側に垂下して設けられた一対の腕部とを有してなる門型吊り具と、腕部の延在軸周りに回転可能にそれぞれ支持された一対の円柱部材と、円柱部材の下端部にそれぞれ固定され水平方向に延在された一対の爪と、この一対の爪と支持部とに両端が連結された変形自在な一対の線状部材とを備えてなる長尺物吊り装置において、円柱部材は、腕部の下端から延在方向に穿設された摺動孔内に摺動自在に挿入され、下方への移動を弾発付勢するばねを介して腕部に支持されることを特徴としている。

この構成によれば、長尺物を吊り上げ又は吊り下げるとき、長尺物の荷重が円柱部材に加わることにより円柱部材はばねの弾性力に逆らって下方へ移動し、この移動に伴い爪に連結された線状部材は引き伸ばされる。これにより、一対の線状部材に挟まれた長尺物の束は両側から絞られ、長尺物と支柱との摩擦が抑制されるため、吊り装置やこれを吊り上げるクレーン等は過大な負荷を受けることがなく、容易に長尺物を吊り上げ又は吊り下げることができる。また、この構成によれば、線状部材を巻き上げる動力源を必要としないため、吊り装置の構成が簡単化され、製造コストを低減することができる。

このような吊り装置において、円柱部材に直交させて装着されたピンを有し、腕部にはこのピンが係合する円周溝が形成され、この円周溝には、円柱部材を回転させて一対の爪の先端が対向する位置で円周溝から下方に向けてピンが係合する案内溝が形成されているものとする。

すなわち、ピンは無負荷状態で円周溝内に係合されており、この状態において爪は回動可能となる。そして、一対の爪の先端を対向させ、例えば、吊り上げ時に爪に長尺物の荷重が加わると、ピンはばねの弾性力の反発を受けながら案内溝内を停止位置まで移動し、この停止位置で長尺物は最も線状部材によって絞られた状態となる。また、案内溝内にピンが収容されているときは、爪の回転が規制されるため、長尺物を安全に吊り上げ又は吊り下げることができる。

さらに、このような吊り装置において、腕部に支持され円柱部材を回転駆動するモータを備え、このモータの回転軸は、円柱部材の軸方向に摺動可能に、かつ回転方向に係合された伝達軸部に連結されて構成されるものとする。この構成によれば、円柱部材は上下方向の移動と回転動作を簡単な構成により安定して行うことができる。

本発明によれば、長尺物の束を吊り上げ又は吊り下げるとき、長尺物の束が広がることによる過大な負荷の発生を抑制することができ、さらに、吊り装置の構成を簡単かつ低コストで実現することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を適用してなる吊り装置の要部を表す断面図である。図２は本発明を適用してなる吊り装置の側面図である。図３は本発明を適用してなる吊り装置の上面図である。図４は本発明を適用してなる吊り装置の動作を説明する断面図であり、（ａ）は無負荷時、（ｂ）は負荷時の状態を示す図である。図５は図４のＡ部断面を拡大して示す図である。図６は本発明を適用してなる吊り装置における吊りチェーンの動作を説明する模式図であり、（ａ）は無負荷時、（ｂ）は負荷時の状態を示す図である。

本実施形態の吊り装置は、専用棚に収納された棒鋼、鋼管、型鋼、丸鋼等の長尺物（以下、長尺物と称する。）を束の状態で吊り上げ又は吊り下げる機能を備えた吊り装置である。

本吊り装置は、図１に示すように、左右対称に構成されており、水平方向に延在して設けられた吊りビーム本体１と、吊りビーム本体１の上部に連結され、吊り装置をクレーン等で吊り上げるための吊り金具３と、吊りビーム本体１の幅方向（紙面の左右方向）の両側に結合された外筒５と、外筒５の下端に連結支持されて下方に延在するアーム７と、アーム７の延在軸周りに回転可能に支持された円柱状の回転伝導軸９と、回転伝導軸９の下端部と連結されて水平方向に延在する爪１１と、爪１１と吊りビーム本体１に両端が連結された鎖状の吊りチェーン１３を備えて構成される。

外筒５内には回転伝導軸９を回転駆動させる電動モータ１５が収納されている。電動モータ１５の駆動軸は外筒５の下端面に支持される伝達軸部１７の一端側と接続され、伝達軸部１７の他端側はアーム７内に収納される回転伝導軸９の一端側と接続されている。すなわち、アーム７には軸方向に摺動孔１９が貫通して形成され、この摺動孔１９には上方から伝達軸部１７が挿入されるとともに、下方から回転伝導軸９が摺動自在に挿入されている。これにより電動モータ１５の回転駆動力は伝達軸部１７を介して回転伝導軸９に伝達されるようになっている。なお、摺動孔１９と回転伝導軸９との隙間には、オイルレスベアリング２０が設けられている。

回転伝導軸９の上端側には、落下防止用のナット２１が取り付けられており、摺動孔１９にはナット２１の外径よりやや大きい内径に拡径させた空間部２３が軸方向に所定の長さで形成されている。ナット２１と空間部２３の下端との隙間には、回転伝導軸９を取り囲むように圧縮バネ２５が設けられており、回転伝導軸９が下方に移動するときは、圧縮バネ２５が圧縮されて上向きの弾性力がナット２１を介して回転伝導軸９及び爪１１に付与されるようになっている。圧縮バネ２５は、長尺物の荷重がかからない無負荷状態において、ナット２１を空間部２３の上端に押し付ける弾性力、つまり回転伝導軸９、ナット２１、爪１１等の部品の総重量を押し上げる弾性力によりアーム７内に支持される。

回転伝導軸９には上端面から軸方向に断面矩形の挿入孔２７が形成され、この挿入孔２７に伝達軸部１７の断面矩形の軸が挿入されている。すなわち、回転伝導軸９は伝達軸部１７の軸が常に挿入された状態で上下方向に摺動し、かつ、伝達軸部１７の回転力が伝達されるようになっている。ナット２１と圧縮バネ２５との間には、円板状の受板２９とクッション材３１が設けられている。

一方、回転伝導軸９には水平方向に外周面から突出するピン３３が装着されており、アーム７の摺動孔１９に回転伝導軸９が最も奥まで挿入された状態、つまりナット２１が空間部２３の上端に接した状態において、ピン３３が係合される円周溝３５が摺動孔１９の軸周りに形成されている。さらに、円周溝３５には、回転伝導軸９が所定の回転位置、つまり一対の爪１１の先端が互いに対向する回転位置において、ピン３３を下方に向けて所定の距離だけ案内するための案内溝３７が形成されている。

吊りチェーン１３は、爪１１の先端側の側面に一端が接続され、吊りビーム本体１の中心寄りに他端が接続されている。ここで、吊りチェーン１３の両端の接続構造は、いずれも接続部分の角度が自在のピン結合となっている。一対の爪１１は先端が対向する状態で互いに噛み合う凹凸の形状となっている。爪１１の先端同士が対向し、無負荷の状態、つまり回転伝導軸９が最もアーム７の奥まで挿入された状態において、吊りチェーン１３は撓んだ状態となっている。

図１では、専用棚に収納される長尺物の束と本実施形態の吊り装置との位置関係を理解し易くするため、棚部材４１の上に長尺物４３が設置される様子を吊り装置に重ねて表している。専用棚は、例えば、設定間隔を開けて上下方向に設けられた一対の支柱４５を長尺物４３の設置方向に間隔を開けて複数配置し、一対の支柱４５の間に棚部材４１をそれぞれ渡して構成され、長尺物４３の束は各棚部材４１の上に渡して収納される。

図２、３に示すように、アーム７及び爪１１は、吊りビーム本体１の長手方向に所定間隔で複数対設けられ、長手方向に隣り合うアーム７は補強材４７によって連結されている。吊り金具３にはチェーンがそれぞれ巻きつけられ、図示しないクレーン等によって吊りビーム本体１が吊り上げられるようになっている。

次に、アーム７内を摺動する回転伝導軸９の動作について図４を参照して説明する。図４（ａ）に示すように、無負荷時の回転伝導軸９は、圧縮バネ２５の弾性力によってナット２１が空間部２３の上端に押し付けられ、アーム７の摺動孔１９内に最も収納された状態となる。その際、回転伝導軸９のピン３３は円周溝３５内に係合された状態となっている。

一方、負荷発生時においては、一対の爪１１の先端が対向する位置に配置され、かつ、長尺物４３の荷重が爪１１を介して回転伝導軸９に下向きの力を与えるため、回転伝導軸９は圧縮バネ２５の弾性力による反発を受けながら下方に移動（ピン３３は案内溝３７を下方に移動）し、図４（ｂ）に示すように、ピン３３が案内溝３７の下端と接して移動が停止する。このときナット２１は空間部２３の下端と接しておらず、回転伝導軸９はピン３３を介してアーム７に支持される。ここで、回転伝導軸９が下方に移動する際の最大移動量（ストローク）は図中のＬとなる。このように、回転伝導軸９が下方に移動する際は、圧縮バネ２５の反発力を受けながら移動するため、負荷時における爪１１等にかかる上下方向の衝撃を吸収することができる。

図５に示すように、アーム７は、外筒５の下端に連結される外筒７ａと、外筒７ａの内周面に外周面を密着させて設けられる内筒７ｂとの二重管構造となっている。外筒７ａの内側にはピン３３が回転可能に係合される断面円形の円周溝３５が形成される。円周溝３５の下方には、所定の回転角度の位置に回転伝導軸９のストロークに相当する深さＬの案内溝３７が形成されている。なお、本実施形態では、円周溝３５を断面円形に形成する例を用いるが、本実施形態と同様の作用を有するものであれば、この形状に限られるものではなく、例えば、案内溝３７と連通するとともに、所定の角度を有する断面扇形の溝であってもよい。

次に、本実施形態の吊り装置が長尺物の束を吊り上げる際の動作を説明する。図１のように、長尺物４３の両側から一対のアーム７及び爪１１を降下させ、爪１１の上面の高さが長尺物４３の設置高さよりも下側となる任意の位置に固定する。その際、爪１１は内側の長尺物４３との接触を避けるため、例えば長尺物４３と平行する方向に向いている。そして、電動モータ１５の駆動により爪１１を回転させて長尺物４３の下側の隙間に挿入し、一対の爪１１の先端を対向させて噛み合わせた状態とし、吊り装置をクレーンによって上方に移動させることにより、長尺物４３を吊り上げる。

ここで、長尺物４３の束を吊り上げる際の吊りチェーン１３の動作について図６を参照して説明する。図６（ａ）の無負荷の状態において、クレーンの巻上げ動作が開始され、吊り装置が吊り上げられると、爪１１が長尺物４３の下部に接した状態で、回転伝導軸９は圧縮バネ２５の弾性力による反発を受けながらそこに留まる。これにより、吊りビーム本体１と爪１１との距離は長くなり、図６（ｂ）に示すように、吊りチェーン１３は吊りビーム本体１に対して下方に引っ張られ、長尺物４３の束を絞る方向、つまり矢印４９の方向に移動する。

このように長尺物４３を吊り上げ又は吊り下げるときは、吊りチェーン１３が上下方向に引っ張られて長尺物４３を絞るため、長尺物４３と支柱４５との接触に伴う摩擦力を低減し、或いは無くすことができる。これにより、長尺物４３の束が広がることを防ぎ、支柱４５と接触することによる過大な荷重の発生を抑制することができる。また本実施形態の吊り装置によれば、負荷状態において回転伝導軸９が移動し、その移動に応じて吊りチェーン１３が緩んだ状態から自然に引き伸ばされるため、吊りチェーン１３を巻き上げる動力源を必要とせず、これにより、吊り装置の構成が簡単化され、設計的な自由度の向上を可能とし、さらに軽量化と製造コストの低減を実現することができる。

なお、本実施形態の吊りチェーン１３は、回転伝導軸９に装着されるピン３３が案内溝３７の下端と接触し、回転伝導軸９の移動が停止されるまで、長尺物４３を連続的に絞り続けることから、この停止状態においても、ある程度の撓みが生じる程度の長さに設定されていることが好ましい。また吊りチェーン１３は、所定の強度と変形自在な構造を有するものであれば、本実施形態の鎖に限られるものではない。

本発明を適用してなる吊り装置の要部を表す断面図である。 本発明を適用してなる吊り装置の側面図である。 本発明を適用してなる吊り装置の上面図である。 本発明を適用してなる吊り装置の動作を説明する断面図であり、（ａ）は無負荷時、（ｂ）は負荷時の状態を示す図である。 図４のＡ部断面を拡大して示す図である。 本発明を適用してなる吊り装置における吊りチェーンの動作を説明する模式図であり、（ａ）は無負荷時、（ｂ）は負荷時の状態を示す図である。

符号の説明

１ 吊りビーム本体
３ 吊り金具
５ 外筒
７ アーム
９ 回転伝導軸
１１ 爪
１３ 吊りチェーン
１７ 伝達軸部
２１ ナット
２３ 空間部
２５ 圧縮バネ
３３ ピン
３５ 円周溝
４１ 棚部材
４３ 長尺物
４５ 支柱

Claims (3)

1. 吊り金具が設けられた水平な支持部と該支持部の両端側に垂下して設けられた一対の腕部とを有してなる門型吊り具と、前記腕部の延在軸周りに回転可能にそれぞれ支持された一対の円柱部材と、該円柱部材の下端部にそれぞれ固定され水平方向に延在された一対の爪と、該一対の爪と前記支持部とに両端が連結された変形自在な一対の線状部材とを備えてなる長尺物吊り装置において、
   前記円柱部材は、前記腕部の下端から延在方向に穿設された摺動孔内に摺動自在に挿入され、下方への移動を弾発付勢するばねを介して前記腕部に支持されてなることを特徴とする長尺物吊り装置。
2. 請求項１に記載の長尺物吊り装置において、
   前記円柱部材に直交させて装着されたピンを有し、前記摺動孔内には、前記ピンが係合する円周溝が形成され、該円周溝には、前記円柱部材を回転させて前記一対の爪の先端が対向する位置で、前記円周溝から下方に向けて前記ピンが係合する案内溝が形成されてなることを特徴とする長尺物吊り装置。
3. 請求項１又は２に記載の長尺物吊り装置において、
   前記腕部に支持され前記円柱部材を回転駆動するモータを備え、該モータの回転軸は、前記円柱部材の軸方向に摺動可能に、かつ回転方向に係合された伝達軸部に連結されてなることを特徴とする長尺物吊り装置。