JP2010106977A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業に要する労力負担の軽減、管路同士の中心位置を容易に位置決めした状態を維持しながら接合が行える構成を備えたクランプ装置を提供する。
【解決手段】周方向で二分され、管部材の周方向一部が欠如されて外周面形状に倣う湾曲面を有した第１，第２の把持面部材１０１，１０２と、これら把持面部材が一体化されて上端側のヒンジ結合部を支点として揺動可能な第１，第２の支持部材１０３，１０３’と、第１の支持部材１０３に設けられているシーソー運動可能な開閉操作部材１０８の揺動端に設けられて開閉操作部材１０８のシーソー運動により水平方向の位置を変化させる第１のリンク部材１１１と、第１リンク部材１１１に連結されて開閉操作部材１０８のシーソー運動に連動してヒンジ結合部を中心に水平方向の位置を変化させる第２のリンク部材１１３とを備え、第１，第２のリンク部材同士の水平位置の変化に応じて第２支持部材１０３’の欠如部を管部材Ｐの外周面に対して接離する方向に揺動させることを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、クランプ装置に関し、さらに詳しくは、ポリエチレン管同士の端部を対面させた状態を維持可能なクランプ装置に関する。

従来、道路下に敷設されているガス管には、鋳鉄管や鋼管に代えてポリエチレンなどの合成樹脂管を用いることがある。これは、経年劣化による腐食防止や地震などの災害時に発生する外力に対してある程度の撓み変形を許容して損傷しにくくすることが理由となっている。

ポリエチレン管を用いた場合にその一部に分岐部を設けたり、継ぎ足しを行う際の工法としてエレクトロフュージョンによる継ぎ手を用いる工法がある（例えば、特許文献１）。

この工法は、分岐部の形成を対象とした場合には分岐サドル内に、また、管同士の継ぎ足しの場合には管の端部がそれぞれ挿入される継ぎ手内にニクロム線などの発熱源を装備し、その発熱源に通電した際に発生する熱によって分岐サドルあるいは継ぎ手部の内周面とポリエチレン管の外周面とを融着させる工法である。

一方、エレクトロフュージョン継ぎ手を用いた管路同士の接合時には、継ぎ手とこれに挿入したポリエチレン管同士が動かないように保持するクランプ装置を用いる場合がある（例えば、特許文献２，３）。

特許文献２には、管路上周面に当接可能なＶ字状座面を有した本体の両側に管路の直径方向に平行して張り出したアーム部を備え、このアーム部に管路上周面以外の周面に掛け回されるチェーンを掛け止めするようになっており、管路外周面を上記Ｖ字状座面とチェーンとでポリエチレン管を保持する構成が加持されている。

特許文献３には、ポリエチレン管の周面側部から挿入できる切り欠きを周方向の一部に形成された断面Ｕ字状の把持部を備えた樹脂製クランプ装置が開示されている。このクランプ装置では、樹脂製による撓み剛性を利用した形状復元力によって断面Ｕ字状の内部に挿入されたポリエチレン管を圧接保持することができる。

特開平１１−３４４１９１号公報 特開平１０−２３０５４８号公報 特開平８−１３５８７４号公報

エレクトロフュージョン継ぎ手を用いたポリエチレン管の接合時には、上記特許文献２，３に開示されているように、管路同士を動かないように支えておくことが必要となる。

しかし、特許文献２に開示されている構成では、チェーンの掛け回し作業が必要となる。このため、埋設管を対象とした場合には、ポリエチレン管の埋設位置よりもさらに深く掘り下げてチェーンを掛け回せるスペースを作る作業が必要となり、接合作業の準備に余分な労力や時間がかかるという問題がある。

一方、特許文献３に開示されている構成では、特許文献２に開示されている構成と違って、チェーンの掛け回し作業などは必要とされない。しかし、断面Ｕ字状の把持部を管路の周面側部から挿入する際には、Ｕ字を構成する隙間の大きさによって管路周面側部からの挿入抵抗が大きくなる虞がある。つまり、把持部の拡開により管路周面への挿入が可能となることから、その拡開に必要な押し込み力が大きくなると、これによる労力負担の増加を招く虞がある。

本発明の目的は、上記従来のエレクトロフュージョン継ぎ手を用いる接合時での管路の保持に関する問題に鑑み、作業に要する労力負担の軽減、管路同士の中心位置を容易に位置決めした状態を維持しながら接合が行える構成を備えたクランプ装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は次の構成よりなる。
（１）接合対象となる管部材を対面した状態で保持するためのクランプ装置において、
周方向で二分され、管部材の周方向一部が欠如されて外周面形状に倣う湾曲面を有した第１，第２の把持面部材と、
接合される管部材間に跨る長さを有し、該長さ方向各端部で垂下されているアームの下端に上記把持面部材が一体化され、該アームの上端が互いにヒンジ結合されることにより、上記把持面部材を上記管部材の外周面に対して接離する方向に揺動可能な第１，第２の支持部材と、
上記第１の支持部材側に設けられている支点部を中心にして上記アームの垂下方向でシーソー運動可能に設けられ、該支点部を挟んだ揺動端の一方に操作レバーが、そして揺動端の他方に支軸が挿通されている開閉操作部材と、
上記開閉操作部材の揺動端に位置する支軸によって回転可能に設けられている第１リンク部材と、
上記第２の支持部材側に設けられている支点部を中心にして回転可能に設けられている第２のリンク部材とを備え、
上記第１のリンク部材と上記第２のリンク部材とは連結され、上記開閉操作部材の揺動に応じて上記第１のリンク部材の位置が上記支持部材の接離方向で変化するのに合わせて上記第２のリンク部材の位置が上記支持部材のヒンジ結合部を中心として変化することにより上記支持部材同士を上記接離方向に変位させることを特徴とするクランプ装置。
（２）上記ヒンジ結合のための構成として、対向する側の支持部材に向け張り出させて設けられているブラケットと、該ブラケット間に挿通された支軸とが用いられることを特徴とする（１）に記載のクランプ装置。
（３）上記第１のリンク部材には、上記第２のリンク部材に係脱可能な連結部材が設けられ、該連結部材は、水平方向を思案点として上記第２のリンク部材に対する水平方向での押圧ストロークが最大となることを特徴とする（１）に記載のクランプ装置。
（４）上記第２の支持部材には、上記第１の支持部材に装備されている操作レバーと対向する位置に把持可能なハンドルが固定されていることを特徴とする（１）に記載のクランプ装置。
（５）周方向の一部が欠如されている第１，第２の把持面部材のうちで、上記操作部材が装備されている側に設けられている第１の把持面部材は、その周長が第２の把持面部材の周長に対して短くされ、両方の把持面部材が離れた状態で上記操作レバーを把持して懸垂支持した際に、欠如部両端が水平方向となる長さ関係を設定されていることを特徴とする（１）に記載のクランプ装置。

本発明によれば、操作部材に有する操作レバーの操作を介して開閉操作部材が揺動すると、これに設けられている第１のリンク部材の位置が開閉操作部材の支点位置を中心に変位するのに連動して第２のリンク部材が支持部材のヒンジ結合部を中心として変位することにより第２のリンク部材を有する第２の支持部材が管部材外周面に対して接離する方向に揺動することになる。これにより、操作レバーの操作という簡単な作業によりチェーンの巻き掛け作業や管部材へのクランプ装置の押し込み作業を要することなく管部材同士の保持が可能となる。

特に、第１，第２のリンク部材間に設けられている連結部材が思案点を有し、その思案点において第２のリンク部材に対する押圧ストロークが最大となる構成であるので、思案点を境にして水平方向を含む下方位置に変位するように操作レバーを操作することにより、第２の支持部材が第１の支持部材に向け閉じるように移動した場合には、その閉じ態位を維持され、不用意に開放されることがない。これにより、管部材同士を保持した状態にあるクランプ装置の把持面部材が不用意に離れるような事態を招くことがなく、管部材の保持をより確実に行うことができる。

以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明によるクランプ装置の全体構成を示す斜視図であり、管部材Ｐを保持している状態を示している。

図１に示すクランプ装置の特徴は、操作レバーの操作のみで管部材への挿脱作業が行える点を特徴としている、以下、この特徴にかかる構成について説明する。
図１においてクランプ装置１００は、エレクトロフュージョン継ぎ手（図示されず）を用いた接合対象である管部材Ｐの周方向で二分され、周方向部が欠如された把持面部材１０１，１０２を備えている。把持面部材１０１，１０２は、後述する第１，第２の支持部材１０３，１０３’により管部材Ｐの外周面に対して接離する方向に開閉可能に設けられている。

第１，第２の支持部材１０３，１０３’は、接合される管部材Ｐの端部間を跨る長さを有し、その長さ方向両端が垂下されているアーム部１０３Ａ、１０３Ａ’を有した正面視形状が下向きチャンネル状の部材である。

第１，第２の支持部材１０３，１０３’におけるアーム部１０３Ａ、１０３Ａ’の下端には把持面部材１０１，１０２が一体化され、上端における長さ方向中央をはさんで対向する位置にはヒンジ結合部１０４が設けられている。

ヒンジ結合部１０４は、これを支点として把持面部材１０１，１０２を管部材Ｐの外周面に対して接離させる方向に揺動させるための部分であり、対向する支持部材側に向け張り出すブラケット１０４Ａと、ブラケット１０４Ａ間に挿通された支持ロッド１０５とで構成されている。

第１の支持部材１０３における長さ方向中央には、図１および図２に示すように、支点取り付け部材１０６が固定され、支点取り付け部材１０６には、支点部をなす支軸１０７が挿通された開閉操作部材１０８が設けられている。なお、図２は、把持面部材１０１，１０２が管部材Ｐから離間する方向に揺動した状態を示している。また図１および図２において符号１２０は、第２の支持部材１０３’側で開閉操作部材１０８と対向する位置に一体化されている把持可能なハンドルを示している。

開閉操作部材１０８は、第１，第２の支持部材１０３，１０３’の長さ方向で間隔を開けて配置された一対の板部材で構成されるとともに、第１の支持部材１０３側に位置する支点部である支軸１０７を中心にしてシーソー運動可能な部材であり、揺動端の一方には操作レバー１０９が、そして揺動端の他方には支軸１１０が挿通されている。

操作レバー１０９は、クランプ装置１００の運搬時および把持面部材１０１，１０２の開閉操作を行う際に用いられる部材であり、そして、支軸１１０には、開閉操作部材１０８の内部に配置された第１のリンク部材１１１が回転可能に支持されている。

第１のリンク部材１１１には、図２に示すように、連結部材１１２の長手方向一端が装着されており、連結部材１１２の長手方向他端には第２のリンク部材１１３が係脱可能に取り付けられている。

第２のリンク部材１１３は、第２の支持部材１０３’側の長さ方向中央に固定されている一対の支持板１１４間に挿通された支軸１１５によって回転可能に支持されている円柱状部材である。

上述した連結部材１１２としては、本実施形態の場合、ボルトが用いられており、第２のリンク部材１１３に対する係合量に相当するねじ込み量が変更できるようになっている。

開閉操作部材１０８は、操作レバー１０９を操作することによりシーソー運動でき、揺動端の他方に位置する第１のリンク部材１１１をシーソー運動時の支点となる支軸１０７を中心とした水平方向で変位させるようになっている。

第１のリンク部材１１１が水平方向で変位すると、これに連結されている第２のリンク部材１１３は、第２の支持部材１０３’におけるヒンジ結合部をなす支持ロッド１００５を中心とした水平方向の位置を変化させるようになっている。

図３は、開閉操作部材１０８のシーソー運動時での第１，第２のリンク部材１１１，１１３の変位状態を説明するための図であり、同図において二点鎖線で示す状態は把持面部材１０１，１０２が管部材Ｐの外周面に対して離れる方向に揺動した状態であり、実線で示す状態は管部材Ｐの外周面に対して圧接する方向に揺動した状態である。

第１のリンク部材１１１と第２のリンク部材１１３とは、連結部材１１２を介して連結されており、連結部材１１２は、水平方向を思案点とし、この思案点において第１のリンク部材１１１による第２のリンク部材１１３に対する押圧ストロークが最大となるように設定されている。

つまり、第１のリンク部材１１１は、開閉操作部材１０９側に位置する支軸１０７を中心にした回転軌跡Ｌ１上を移動することができ、第２のリンク部材１１３は、第１のリンク部材１１１の移動に連動して第２の支持部材１０３’側に設けてあるヒンジ結合部１０４の支持ロッド１０５を中心にした回転軌跡Ｌ２上を移動する。このため、第１のリンク部材１１１と第２のリンク部材１１３とが直線上に位置する水平方向となった場合に第１のリンク部材１１１による第２のリンク部材１１３に対する押圧ストロークが最大となり、このときに第２のリンク部材１１３を装備している第２の支持部材１０３’は、ヒンジ結合部１０４の支持ロッド１０５を中心にして、図３において実線で示すように、管部材Ｐの外周面に圧接する方向に揺動する。

上述した第１，第２のリンク部材１１１，１１３に設定されている思案点よりも第１のリンク部材１１１が上方に移動した（反時計方向に揺動した）場合には、第１のリンク部材１１１の移動に連動する第２のリンク部材１１３が連結部材１１２に引かれることによりヒンジ結合部の支持ロッド１０５を中心にして反時計方向に移動する。これにより、第２の支持部材１０３’は、図３において二点鎖線で示すように管部材Ｐの外周面から離れる方向に揺動する。
このときの揺動量は、操作レバー１０９の操作量に比例し、管部材Ｐの外径以上に把持面部材１０２を離すようにすることで管部材Ｐに対する把持面部材１０２の挿脱作業が可能となる。
従って、管部材Ｐに対してクランプ装置１００の把持面部材１０１，１０２を挿脱する際には、管部材Ｐへの押し込みやチェーンの巻き掛けなどを要することなく操作レバー１０９の揺動操作のみで挿脱作業が行えることになる。操作レバー１０９の操作時には、クランプ装置１００の姿勢を安定させるためにハンドル１２０を握って操作する。

本実施形態は以上のような構成であるから、接合対象となる管部材Ｐ同士の接合位置近傍の端部にクランプ装置１００が装着される。

クランプ装置１００の装着時には、ハンドル１２０を握った状態で操作レバー１０９を反時計方向に揺動操作する。

操作レバー１０９が反時計方向に揺動されると、これに連動して開閉操作部材１０８が支軸１０７を中心にして反時計方向に揺動し、開閉操作部材１０８に装備されている第１のリンク部材１１１も支軸１０７を中心にして反時計方向に揺動する。

第１のリンク部材１１１が反時計方向に揺動すると、連結部材１１２を介して第２のリンク部材１１３が第２の支持部材１０３’のヒンジ結合部に位置する支持ロッド１０５を中心にして連れ動いて反時計方向に揺動する。これにより、第１のリンク部材１１３を装備している第２の支持部材１０３’が管部材Ｐの外周面から離れる向きに揺動し、管路Ｐの外周面に対して把持面部材１０１，１０２を管部材Ｐの上周面側から挿入できる態勢を採ることができる。

一方、管部材Ｐの上周面から挿入されて外周面を囲繞する状態とされたクランプ装置１００は、操作レバー１０９を時計方向に揺動することにより、開閉操作部材１０８および第１のリンク部材１１１を時計方向に揺動させる。

第１のリンク部材１１１の揺動に連動して第２のリンク部材１１３も時計方向に揺動し、両方のリンク部材１１１，１１３が水平方向で直線上に位置する。これにより、第１のリンク部材１１１による第２のリンク部材１１３に対する押圧ストロークが最大となり、これに連動して第１のリンク部材１１３を装備している第２の支持部材１０３’が管部材Ｐの外周面に圧接する向きに揺動する。

第１のリンク部材１１１による第２のリンク部材１１３に対する押圧ストロークが最大となると、第２の支持部材１０３’は、管部材Ｐの外周面に向け揺動するが、このときの揺動量は、連結部材１１２と第２のリンク部材１１３との係合量で決まる。
このため、管部材Ｐの外径よりもわずかに小さい外径の位置に把持面部材１０２が揺動するように係合量を設定しておけば、第２の支持部材１０３’による管部材Ｐの外周面への圧接力が強められることになる。これにより、把持面部材１０２の内面と管部材Ｐの外周面との間にわずかな隙間も生じさせないようにして保持を確実に行えるようにすることができる。なお、図４は、管部材Ｐ同士をフュージョン継ぎ手ＦＴを介して接合する際に両方の管部材Ｐ同士をクランプ装置１００によって把持している状態を示す正面図である。

また、連結部材１１２は、第２のリンク部材１１３に対して交換可能であるので、接合対象である管部材Ｐの外径に応じた第２のリンク部材１１３の揺動量を連結部材１１２の係合量および長さによって変更することもできる。

以上のような構成においては、従来必要とされていた管部材Ｐへの押し込みやチェーンなどの付帯設備が不要となり、作業負担の軽減および作業時に用いる部品点数の低減による作業コストの低減が可能となる。
しかも、本実施形態におけるクランプ装置１００は、管部材Ｐへの装着時に、管部材Ｐの上周面側から挿入するだけで済むので、上述したチェーンを掛け回すような場合と違って、下周面側にチェーンを掛け回すためのスペースとしての掘削空間が不要となるので、掘削や埋め戻しの際の手間を簡略化して管部材同士を接合する際の作業時間を短縮することができる。

次に本実施形態の別の特徴部について説明する。
上述した把持面部材１０１，１０２は、周方向で一部が欠如されており、第１の把持面部材１０１は、第２の把持面部材１０２に比べて周長が短くなっている。これは、図５に示すように、操作レバー１０９を握った際に把持面部材１０１，１０２の周方向での欠如部分両端位置が水平方向となる状態を得るためである。
つまり、操作レバー１０９の握り部分と欠如部分の周方向中央位置が上下方向でほぼ一致する関係とし、操作レバー１０９を握った際のクランプ装置１００の傾きが生じても欠如部分両端位置が水平方向に維持できるようにされている。
このような周長の設定により、管部材Ｐに対して挿入する際に、把持面部材１０１，１０２の欠如部分が下方に開放した状態となるので、操作レバー１０９を握って管部材Ｐの周面上方から把持面部材１０１，１０２を差し込む姿勢を設定しやすくすることができる。この状態でハンドル１２０を握ってクランプ装置１００を安定させた状態で操作レバー１０９を揺動操作すれば、欠如部分の位置を管部材Ｐの上周面位置に対向させた状態で管部材Ｐの上周面側から容易に把持面部材１０１，１０２を挿入することができる。

本発明によるクランプ装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示したクランプ装置における開放状態を示す要部斜視図である。 図１に示したクランプ装置の側面図である。 クランプ装置による管部材把持状態を示す正面図である。 図１に示した特徴の一つを説明するための図３相当の側面図である。

符号の説明

１００ クランプ装置
１０１，１０２ 把持面部材
１０３，１０３’ 第１，第２の支持部材

Claims (5)

1. 接合対象となる管部材を対面した状態で保持するためのクランプ装置において、
   周方向で二分され、管部材の周方向一部が欠如されて外周面形状に倣う湾曲面を有した第１，第２の把持面部材と、
   接合される管部材間に跨る長さを有し、該長さ方向各端部で垂下されているアームの下端に上記把持面部材が一体化され、該アームの上端が互いにヒンジ結合されることにより、上記把持面部材を上記管部材の外周面に対して接離する方向に揺動可能な第１，第２の支持部材と、
   上記第１の支持部材側に設けられている支点部を中心にして上記アームの垂下方向でシーソー運動可能に設けられ、該支点部を挟んだ揺動端の一方に操作レバーが、そして揺動端の他方に支軸が挿通されている開閉操作部材と、
   上記開閉操作部材の揺動端に位置する支軸によって回転可能に設けられている第１リンク部材と、
   上記第２の支持部材側に設けられている支点部を中心にして回転可能に設けられている第２のリンク部材とを備え、
   上記第１のリンク部材と上記第２のリンク部材とは連結され、上記開閉操作部材の揺動に応じて上記第１のリンク部材の位置が上記支持部材の接離方向で変化するのに合わせて上記第２のリンク部材の位置が上記支持部材のヒンジ結合部を中心として変化することにより上記支持部材同士を上記接離方向に変位させることを特徴とするクランプ装置。
2. 上記ヒンジ結合のための構成として、対向する側の支持部材に向け張り出させて設けられているブラケットと、該ブラケット間に挿通された支軸とが用いられることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
3. 上記第１のリンク部材には、上記第２のリンク部材に係脱可能な連結部材が設けられ、該連結部材は、水平方向を思案点として上記第２のリンク部材に対する水平方向での押圧ストロークが最大となることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
4. 上記第２の支持部材には、上記第１の支持部材に装備されている操作レバーと対向する位置に把持可能なハンドルが固定されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
5. 周方向の一部が欠如されている第１，第２の把持面部材のうちで、上記操作部材が装備されている側に設けられている第１の把持面部材は、その周長が第２の把持面部材の周長に対して短くされ、両方の把持面部材が離れた状態で上記操作レバーを把持して懸垂支持した際に、欠如部両端が水平方向となる長さ関係を設定されていることを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。

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