JP2015194236A - クランプ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】外径の異なる複数の被クランプ部材に対して、被クランプ部材とクランプ部材とを面接触させてクランプできるようにする。
【解決手段】クランプ部材４６の挟持面には、第１の溝部４６ａと、第１の溝部４６ａの内周面の一部を窪ませた第２の溝部４６ｂとが形成されている。第１の溝部４６ａは、第１の被クランプ部材３５の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。第２の溝部４６ｂは、第１の被クランプ部材３５よりも外径の小さな第２の被クランプ部材３６の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、クランプ構造に関するものである。

従来より、手摺りや油圧配管等の被クランプ部材を一対のクランプ部材で挟持するためのクランプ構造が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１，２の発明では、一対のクランプ部材の挟持面に、被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径を有する溝部が形成されており、被クランプ部材をクランプ部材で挟持したときに、被クランプ部材とクランプ部材とが面接触するようになっている。これにより、一対のクランプ部材を締結ボルトで締結したときの締め付け応力が、被クランプ部材の全体に分散されることとなり、適切な締め付け力で被クランプ部材をクランプすることができる。

実開昭６３−０１８５６５号公報 実開平０４−１３０３４８号公報

しかしながら、従来のクランプ構造では、クランプ部材の溝部は、所定の外径を有する被クランプ部材にのみ面接触するように形成されているので、外径の異なる被クランプ部材に対して同じクランプ部材を使用することができないという問題があった。

具体的に、被クランプ部材の外周面の曲率半径よりもクランプ部材の溝部の曲率半径の方が小さい場合には、被クランプ部材を一対のクランプ部材で挟持することができない。

一方、被クランプ部材の外周面の曲率半径よりもクランプ部材の溝部の曲率半径の方が大きい場合には、被クランプ部材を一対のクランプ部材で挟持したときに、被クランプ部材とクランプ部材とが線接触することとなる。そのため、一対のクランプ部材を締結ボルトで締結したときに、被クランプ部材やクランプ部材の一部に締め付け応力が集中してしまうという問題がある。

ここで、締め付け応力が集中することによるクランプ部材の変形を抑えるために、クランプ部材を肉厚にすることも考えられるが、クランプ部材の重量が増えてしまうため好ましくない。

また、外径の異なる複数の被クランプ部材に対応して、複数のクランプ部材を予め用意しておくことも考えられるが、在庫管理が煩雑となってしまうため好ましくない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外径の異なる複数の被クランプ部材に対して、被クランプ部材とクランプ部材とを面接触させてクランプできるようにすることにある。

本発明は、被クランプ部材を一対のクランプ部材で挟持するためのクランプ構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記一対のクランプ部材のうち少なくとも一方の挟持面には、第１の被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径を有する第１の溝部と、該第１の溝部の内周面の一部が窪むことで該第１の被クランプ部材よりも外径の小さな第２の被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径を有する第２の溝部とが、少なくとも形成されていることを特徴とするものである。

第１の発明では、クランプ部材の挟持面には、第１の溝部と、第１の溝部の内周面の一部を窪ませた第２の溝部とが少なくとも形成される。第１の溝部は、第１の被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径で形成される。第２の溝部は、第１の被クランプ部材よりも外径の小さな第２の被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径で形成される。

このような構成とすれば、外径の異なる第１の被クランプ部材又は第２の被クランプ部材をクランプ部材で挟持する場合に、それぞれ対応する第１の溝部又は第２の溝部に挟み込むことで、被クランプ部材とクランプ部材とを面接触させてクランプすることができる。これにより、クランプ部材の締め付け応力を分散させることができる。

そして、外径の異なる複数の被クランプ部材であっても、１つのクランプ部材を用いて挟持することができるので、クランプ部材の種類が増えて在庫管理が煩雑となってしまうことがない。

第２の発明は、第１の発明において、
前記一対のクランプ部材は、複数の前記被クランプ部材のうち最も外径の小さな該被クランプ部材を所定の挟持力で挟持したときに互いに当接するように形成されていることを特徴とするものである。

第２の発明では、最も外径の小さな被クランプ部材を所定の挟持力で挟持したときに、一対のクランプ部材が互いに当接するようになっている。これにより、クランプ部材の締め付け量を規制して、クランプ部材の変形を抑えることができる。

具体的に、クランプ部に形成されている溝部のうち、最も外径の小さな被クランプ部材を挟持するための溝部は、溝部の内周面の最深部に位置しているので、その部分のクランプ部材の肉厚が最も薄くなっている。そのため、クランプ部材を締結ボルトで締め付けたときに、クランプ部材が変形し易くなっている。

そこで、最も外径の小さな被クランプ部材を挟持したときに、一対のクランプ部材を互いに当接させることで、クランプ部材にかかる締め付け力を制限するようにしている。これにより、クランプ部材の変形を抑えるためにクランプ部材を肉厚にする必要が無く、クランプ部材の軽量化を図ることができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記一対のクランプ部材を締結するための締結ボルトを備え、
前記一対のクランプ部材の一方には、前記締結ボルトの軸部を挿通させる挿通孔が形成され、
前記一対のクランプ部材の他方には、前記締結ボルトのネジ部を締結させるネジ孔が形成され、
前記ネジ孔が形成された前記クランプ部材は、前記挿通孔が形成された該クランプ部材よりも前記締結ボルトの軸方向に肉厚となるように形成されていることを特徴とするものである。

第３の発明では、ネジ孔が形成されたクランプ部材は、挿通孔が形成されたクランプ部材よりも締結ボルトの軸方向に肉厚となっている。これにより、第１の被クランプ部材を挟持するときの締結ボルトと、第２の被クランプ部材を挟持するときの締結ボルトとを共通化することができる。

具体的に、一対のクランプ部材の間の距離は、被クランプ部材の外径によってそれぞれ異なっている。つまり、外径の大きな第１の被クランプ部材を挟持する場合には、一対のクランプ部材の間の距離が長くなり、外径の小さな第２の被クランプ部材を挟持する場合には、一対のクランプ部材の間の距離が短くなる。また、一対のクランプ部材は、被クランプ部材の中心位置で分割された形状とするのが一般的であり、一対のクランプ部材は、略同じ厚さに形成されている。

そのため、第１の被クランプ部材を挟持する場合にクランプ部材を締結する締結ボルトを、第２の被クランプ部材を挟持する場合にも用いると、締結ボルトの先端部がクランプ部材の表面から突出してしまい、見栄えが悪くなる。また、クランプ部材の表面に他の部品を取り付けることができなくなってしまう。

そこで、本発明では、締結ボルトの先端部がクランプ部材の表面から突出しないように、ネジ孔が形成されたクランプ部材を締結ボルトの軸方向に肉厚としたので、締結ボルトの共通化を図ることができる。

本発明によれば、外径の異なる第１の被クランプ部材又は第２の被クランプ部材をクランプ部材で挟持する場合に、それぞれ対応する第１の溝部又は第２の溝部に挟み込むことで、被クランプ部材とクランプ部材とを面接触させてクランプすることができる。これにより、クランプ部材の締め付け応力を分散させることができる。

そして、外径の異なる複数の被クランプ部材であっても、１つのクランプ部材を用いて挟持することができるので、クランプ部材の種類が増えて在庫管理が煩雑となってしまうことがない。

本実施形態に係る建設機械の構成を示す側面図である。 ライト部材の構成を示す斜視図である。 ライト部材を柵部材の取り付けた状態を示す背面図である。 第１の被クランプ部材をクランプ部材で挟持した状態を示す側面図である。 第２の被クランプ部材をクランプ部材で挟持した状態を示す側面図である。 本変形例１に係るクランプ部材の構成を示す側面図である。 本変形例２に係るクランプ部材の構成を示す側面図である。 本変形例３に係るクランプ部材の構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。各図には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

図１に示すように、建設機械１０は、後方小旋回型の小型機種であり、クローラ式の下部走行体１１と、下部走行体１１上に旋回可能に搭載された上部旋回体１２とを備えている。

上部旋回体１２の後側には、図示しないエンジン等の機器を収容するためのエンジンルームが設けられ、エンジンカバー１５で覆われている。上部旋回体１２の右側には、図示しない燃料タンクや作動油タンク等を収容するための側部機械室が設けられ、機械室カバー１６で覆われている。上部旋回体１２の左側には、オペレータが着座するための運転シート２２や操作レバー２３等を備えた操作スペース１７が配置されている。

運転シート２２の右側及び左側の後方位置には、左右一対のキャノピ支柱２５が立設している。左右一対のキャノピ支柱２５の上端部は、前方に張り出すように延びる梁部（図示省略）によって連結されている。左右一対のキャノピ支柱２５の上端部及び梁部には、頭上からの落下物に対してオペレータを保護するためのルーフ２６が取り付けられている。

上部旋回体１２の前側には、俯仰動可能で且つ左右方向に揺動可能に支持された作業装置１３が取り付けられている。作業装置１３は、掘削作業等を行うためのものであり、基端部がスイングブラケット１４を介して上部旋回体１２の車幅方向の中央部に回動可能に取り付けられたブーム１３ａと、ブーム１３ａの先端側に回動可能に取り付けられたアーム１３ｂと、アーム１３ｂの先端側に回動可能に取り付けられたバケット１３ｃとを有する。

建設機械１０では、操作レバー２３等を操作することにより、ブーム１３ａ、アーム１３ｂ、及びバケット１３ｃにそれぞれ対応する油圧シリンダ１３ｄを伸縮させることで、作業装置１３を起伏自在に動かすことができる。また、図示しないスイングシリンダを伸縮させることで、作業装置１３を左右方向に揺動自在に動かすことができる。

運転シート２２よりも車両前側には、上部旋回体１２の床面から上方に延びる走行レバー２８が設けられている。走行レバー２８を前後方向に操作することにより、下部走行体１１を前進又は後退させることができる。また、上部旋回体１２の床面における走行レバー２８の基端部近傍には、走行ペダル２９が設けられている。走行ペダル２９を踏み込むことにより、下部走行体１１を前進させることができる。

走行レバー２８の可動範囲よりも車両前側には、パイプ状の柵部材３０が配設されている。以下、車両前方を照らすライト部材４０を柵部材３０に取り付けるためのクランプ構造について説明する。

図２及び図３に示すように、ライト部材４０は、車両前方を照らす照射部４１と、柵部材３０の補強梁部３３に取り付けられる取付部４５と、基端部が取付部４５に連結され且つ上端部が照射部４１に連結されることで照射部４１を支持する支持部４２とを有する。照射部４１には、ハーネス４１ａが接続されている。

支持部４２は、上方が開口するように断面Ｕ字状に折り曲げられた支持ブラケット４２ａと、支持ブラケット４２ａの車幅方向の略中央位置から下方に延びる支持軸部４２ｂとを有する。支持ブラケット４２ａの間には、照射部４１が配設されている。支持ブラケット４２ａの上端部には、車幅方向に延びるように締結ボルト５０が挿通され、照射部４１の左右側面に締結固定されている。照射部４１は、締結ボルト５０を中心に回動させることで、照射角度を調整することが可能となっている。

支持軸部４２ｂの基端部は、取付部４５に連結されている。照射部４１は、支持部４２を介して取付部４５よりも上方に支持されているから、照射部４１の照射位置を高くして調整範囲を広げることができ、建設機械１０の足元を十分に照らすことができる。照射部４１は、正面視で走行レバー２８に重なり合う位置に配設されている。取付部４５は、走行レバー２８よりも車両左側に配設されている。

柵部材３０は、車幅方向に間隔をあけて立設する一対の支柱部３１と、車幅方向に延びて支柱部３１の上端部同士を繋ぐ手摺り部３２と、手摺り部３２よりも下方位置で車幅方向に延びて支柱部３１同士を繋ぐ補強梁部３３とを有する。支柱部３１、手摺り部３２、及び補強梁部３３は、パイプ状の部材で形成されている。

図４及び図５にも示すように、ライト部材４０の取付部４５は、上下一対のクランプ部材４６で形成されている。クランプ部材４６の挟持面には、第１の溝部４６ａと、第１の溝部４６ａの内周面の一部を窪ませた第２の溝部４６ｂとが形成されている。

第１の溝部４６ａは、第１の被クランプ部材３５の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。第２の溝部４６ｂは、第１の被クランプ部材３５よりも外径の小さな第２の被クランプ部材３６の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。

なお、本実施形態では、第２の被クランプ部材３６は、柵部材３０の補強梁部３３であり、第１の被クランプ部材３５は、本実施形態よりも大型の建設機械に設けられて補強梁部３３よりも外径の大きな梁部材である。

そして、第１の被クランプ部材３５をクランプ部材４６で挟持する場合には、第１の被クランプ部材３５を第１の溝部４６ａに挟み込むことで、第１の被クランプ部材３５とクランプ部材４６とを面接触させることができる（図４参照）。

また、第２の被クランプ部材３６としての補強梁部３３をクランプ部材４６で挟持する場合には、補強梁部３３を第２の溝部４６ｂに挟み込むことで、補強梁部３３とクランプ部材４６とを面接触させることができる（図５参照）。

このような構成とすれば、外径の異なる第１の被クランプ部材３５又は第２の被クランプ部材３６であっても、１つのクランプ部材４６を用いて挟持することができるので、クランプ部材４６の種類が増えて在庫管理が煩雑となってしまうことがない。また、第１の被クランプ部材３５又は第２の被クランプ部材３６とクランプ部材４６とを面接触させることで、クランプ部材４６の締め付け応力を分散させることができる。

上下一対のクランプ部材４６は、締結ボルト５０によって互いに締結固定されることで、第１の被クランプ部材３５又は第２の被クランプ部材３６を挟持している。締結ボルト５０は、第１の溝部４６ａを挟んで前後方向に２つ配設されている。

下側のクランプ部材４６には、締結ボルト５０の軸部を挿通させる挿通孔４７が形成されている。上側のクランプ部材４６には、締結ボルト５０のネジ部を締結させるネジ孔４８が形成されている。

ここで、ネジ孔４８が形成された上側のクランプ部材４６は、挿通孔４７が形成された下側のクランプ部材４６よりも、締結ボルト５０の軸方向に肉厚となるように形成されている。

これにより、第１の被クランプ部材３５を挟持するときの締結ボルト５０と、第２の被クランプ部材３６を挟持するときの締結ボルト５０とを共通化することができる。

なお、本実施形態では、一対のクランプ部材４６に照射部４１を取り付けた構成について説明したが、一対のクランプ部材４６に後方確認用のミラー部材を取り付けた構成であっても、本実施形態のクランプ構造を適用可能である。

また、本実施形態では、柵部材３０の補強梁部３３にライト部材４０を取り付けるために、一対のクランプ部材４６を用いたクランプ構造について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、被クランプ部材が油圧配管等であっても、本実施形態のクランプ構造を適用可能である。

《変形例１》
図６は、本変形例１に係るクランプ部材の構成を示す側面図である。以下、前記実施形態と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図６に示すように、一対のクランプ部材４６の挟持面には、第１の溝部４６ａと、第１の溝部４６ａの内周面の一部を窪ませた第２の溝部４６ｂとが形成されている。

第１の溝部４６ａは、第１の被クランプ部材３５の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。第２の溝部４６ｂは、第１の被クランプ部材３５よりも外径の小さな第２の被クランプ部材３６の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。

また、上側のクランプ部材４６における第１の溝部４６ａに連続する両端側の面は、下側のクランプ部材４６側に突出して延びている。これにより、上側のクランプ部材４６は、最も外径の小さな第２の被クランプ部材３６を所定の挟持力で挟持したときに、下側のクランプ部材４６に当接するように形成されている。

このような構成とすれば、クランプ部材４６の締め付け量を規制して、クランプ部材４６の変形を抑えることができるので、クランプ部材４６を肉厚する必要が無く、クランプ部材４６の軽量化を図ることができる。

《変形例２》
図７は、本変形例２に係るクランプ部材の構成を示す側面図である。本変形例２は、建設機械１０のブーム１３ａの上面に沿って油圧配管５５を配索する場合に、油圧配管５５がずれ動かないように保持するためのクランプ構造である。

図７に示すように、ブーム１３ａの上面には、ネジ孔４８が形成された板状のタップドブロック５６が接合されている。タップドブロック５６の上方には、クランプ部材４６が配設されている。本変形例では、クランプ部材４６とタップドブロック５６とによって、一対のクランプ部材４６が構成されている。油圧配管５５は、クランプ部材４６とタップドブロック５６との間に狭持されている。

クランプ部材４６の挟持面には、第１の溝部４６ａと、第１の溝部４６ａの内周面の一部を窪ませた第２の溝部４６ｂとが形成されている。

第１の溝部４６ａは、第１の被クランプ部材３５としての油圧配管５５の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。第２の溝部４６ｂは、第１の被クランプ部材３５よりも外径の小さな第２の被クランプ部材３６としての別の油圧配管の外周面と略同じ曲率半径で形成されている。

このように、一対のクランプ部材４６の一方にのみ第１の溝部４６ａ及び第２の溝部４６ｂを形成し、他方を板状のタップドブロック５６で構成することで、加工コストを低減することができる。

《変形例３》
前記実施形態及び変形例では、一対のクランプ部材４６を、第１の溝部４６ａを挟んで２つの締結ボルト５０で締結固定するようにしたが、この形態に限定するものではない。

例えば、図８に示すように、クランプ部材４６とタップドブロック５６とを１つの締結ボルト５０で締結固定することで、クランプ部材４６を片持ち状態として、第１の被クランプ部材３５としての油圧配管５５を挟持させてもよい。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、クランプ部材４６の挟持面に、第１の溝部４６ａと、第２の溝部４６ｂとが形成された構成について説明したが、この形態に限定するものではない。例えば、より多くの種類の被クランプ部材に対応するために、クランプ部材４６の挟持面に溝部が３つ以上形成された構成としてもよい。

以上説明したように、本発明は、外径の異なる複数の被クランプ部材に対して、被クランプ部材とクランプ部材とを面接触させてクランプすることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

３３ 補強梁部（被クランプ部材）
３５ 第１の被クランプ部材
３６ 第２の被クランプ部材
４６ クランプ部材
４６ａ 第１の溝部
４６ｂ 第２の溝部
４７ 挿通孔
４８ ネジ孔
５０ 締結ボルト
５５ 油圧配管（被クランプ部材）
５６ タップドブロック（クランプ部材）

Claims (3)

1. 被クランプ部材を一対のクランプ部材で挟持するためのクランプ構造であって、
   前記一対のクランプ部材のうち少なくとも一方の挟持面には、第１の被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径を有する第１の溝部と、該第１の溝部の内周面の一部が窪むことで該第１の被クランプ部材よりも外径の小さな第２の被クランプ部材の外周面と略同じ曲率半径を有する第２の溝部とが、少なくとも形成されていることを特徴とするクランプ構造。
2. 請求項１において、
   前記一対のクランプ部材は、複数の前記被クランプ部材のうち最も外径の小さな該被クランプ部材を所定の挟持力で挟持したときに、互いに当接するように形成されていることを特徴とするクランプ構造。
3. 請求項１又は２において、
   前記一対のクランプ部材を締結するための締結ボルトを備え、
   前記一対のクランプ部材の一方には、前記締結ボルトの軸部を挿通させる挿通孔が形成され、
   前記一対のクランプ部材の他方には、前記締結ボルトのネジ部を締結させるネジ孔が形成され、
   前記ネジ孔が形成された前記クランプ部材は、前記挿通孔が形成された該クランプ部材よりも前記締結ボルトの軸方向に肉厚となるように形成されていることを特徴とするクランプ構造。

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