JP2016204101A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】棒状その他の形状のワークを、簡単かつ確実に把持して持ち上げることができ、しかも構造が簡単で、操作も容易なクランプ装置を提供する。
【解決手段】吊下げ手段により吊支される吊下杆１と、吊支杆１に前後方向を向く上部軸２をもって内端部同士が枢着された左右１対の上部リンク３と、上部リンク３の外端部に、前後方向を向く外側軸４をもって上部が枢着され、外側軸４より垂下する左右１対の支持杆５と、両支持杆５の下端部に取り付けられ、かつ内端部同士が、前後方向を向く下部軸６をもって互いに枢着され、ワーク７を左右から把持しうる左右１対の把持部材８と、上部軸２が、左右の外側軸４同士を結ぶ直線より上方に位置するのを阻止し、常時下方に位置するように保持する中折れ保持手段９とを備えるものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワークを把持して吊り上げる際のクランプ装置に関する。

油圧ショベルのアタッチメントを交換する際、大径の軸を着脱しなければならず、その軸の着脱作業においては、軸の回りにグリスが付着しており、しかも軸が大重量であるため、その作業は面倒であるばかりでなく、衣服や手袋等がグリスによって汚れる等の問題がある。
このような大重量の棒状のワークを、人手によらず、機械的な装置によって、把持したり吊り上げたりしうるようにすることが望まれている。

このような棒状のワークを把持して持ち上げるものとしては、パンタグラフの下方にクランプ部を設け、パンタグラフを吊り上げる連結部材の昇降により、ワークを把持して持ち上げたり、クランプ部を開いたりしうるようにしたものがある(例えば特許文献１参照)。

また、操作ハンドルの傾きによって、管部材を簡単に把持したり、解除したりしうるようにしたものや(例えば特許文献２参照)、カムが、筒状ワークの内面に圧接して、ワークを持ち上げるようにしたもの(例えば特許文献３参照)等がある。

特開２００５−０４１６７０号公報 特開２０１０−１０６９７７号公報 特開２０１２−１０６８３０号公報

特許文献１に記載されているワーク吊り具は、パンタグラフ等の複雑な機構を必要とするだけでなく、説明されている係止爪とバネとの構成だけでは、所期の作用が生じないおそれがある。

特許文献２に記載されているクランプ装置は、この装置を用いて、作業者がワークを手で持ち上げるもので、大重量のワークを持ち上げるのには不適であり、また、特許文献３に記載されている内吊りクランプは、吊り上げるための孔があるワークに限られ、棒状体等のワークを把持したり持ち上げたりすることはできない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、棒状その他の形状のワークを、簡単かつ確実に把持して持ち上げることができ、しかも構造が簡単で、操作も容易なクランプ装置を提供することを目的としている。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
(１) クランプ装置を、吊下げ手段により吊支される吊下杆と、前記吊支杆に前後方向を向く上部軸をもって内端部同士が枢着された左右１対の上部リンクと、前記上部リンクの外端部に、前後方向を向く外側軸をもって上部が枢着され、前記外側軸より垂下する左右１対の支持杆と、前記両支持杆の下端部に取り付けられ、かつ内端部同士が、前後方向を向く下部軸をもって互いに開閉自在に枢着され、閉じることによってワークを左右から把持しうる左右１対の把持部材と、前記上部軸が、左右の外側軸同士を結ぶ直線より上方に位置するのを阻止し、常時下方に位置するように保持する中折れ保持手段とを備えるものとする。

このような構成によると、ワークの上方から装置を下降させて、左右の把持部材によりワークを把持させた状態で、吊支杆を上昇させると、左右の上部リンクが外下方に向かって回動しようとし、そのときの両上部リンクの回動モーメントが、左右の把持部材を閉じさせる方向に作用し、両把持部材によりワークを強力に把持することができる。
ワークを目的の場所に載置した後、装置をさらに下降させると、両把持部材は、下部軸を中心として、左右に開かれ、その状態を保持して、装置を上昇させることにより、両把持部材からワークを簡単に離脱させることができる。
したがって、ワークを、簡単かつ確実に把持して持ち上げることができ、しかも構造が簡単で、操作も容易なクランプ装置を提供することができる。

(２) 上記(１)項において、中折れ保持手段を、上部軸と下部軸との距離が予め定めた範囲より大となるのを阻止する軸間距離規制手段とする。

このような構成によると、上部軸と下部軸とを、索条等の簡単な構成の軸間距離規制手段をもって結合するだけでよく、装置全体の構造を簡素化することができる。

(３) 上記(１)項において、中折れ保持手段を、左右の外側軸の軸間距離を、左右の上部リンクにおける上部軸から外側軸までの距離の和より小となるように制限する軸間距離規制手段とする。

このような構成によると、左右の外側軸同士を、索条等の簡単な構成の軸間距離規制手段をもって結合するだけでよく、装置全体の構造を簡素化することができる。

(４)上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、ワークの吊り上げ時に、左右の外側軸が、各支持杆の下端部における把持部材の取付部より外側に位置するようにする。

このような構成によると、左右の上部リンクの回動モーメントを大とし、両把持部材によるワークの把持力を大とすることができる。

(５)上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、左右の把持部材を開いた状態で保持する開状態保持手段を設ける。

このような構成によると、ワークを目的の場所に載置し、装置をさらに下降させて、両把持部材を開かせた状態で、開状態保持手段を作動させることにより、両把持部材をワークから簡単に離脱させることができる。

(６)上記(５)項において、開状態保持手段を、左右の外側軸の軸間距離を、左右の把持部材が開いた状態で制限し、その制限を解除することにより、両把持部材が閉じるのを許容するようにした、第２軸間距離規制手段とする。

このような構成によると、左右の外側軸同士を、係止レバー等の簡単な構成の第２軸間距離規制手段をもって係脱させるだけでよく、装置全体の構造を簡素化することができる。

本発明によると、ワークを、簡単かつ確実に把持して持ち上げることができ、しかも構造が簡単で、操作も容易なクランプ装置を提供することができる。

本発明のクランプ装置の第１の実施形態により、ワークを把持する前の状態を示す正面図である。 同じく、ワークを把持して吊り上げた状態を示す正面図である。 同じく、ワークを離脱させた状態を示す正面図である。 図２のIV−IV線における横断面図である。 図２のV−V線における横断面図である。 本発明のクランプ装置の第２の実施形態により、ワークを把持する前の状態を示す正面図である。 本発明のクランプ装置の第３の実施形態により、ワークを把持する前の状態を示す正面図である。 同じく、ワークを離脱させるときの状態を示す正面図である。

以下、本発明のクランプ装置の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明のクランプ装置の第１の実施形態を示す。
このクランプ装置は、クレーン、油圧ショベル、その他の吊下げ手段(いずれも図示略)により吊支される吊下杆１と、この吊支杆１の下端に前後方向を向く上部軸２をもって内端部同士が枢着された左右１対の上部リンク３、３と、各上部リンク３の外端部に、前後方向を向く外側軸４をもって上端が枢着され、外側軸４より垂下する左右１対の支持杆５、５と、両支持杆５、５の下端部に取り付けられ、かつ内端部同士が、前後方向を向く下部軸６をもって互いに枢着され、ワーク７を左右から把持しうる左右１対の把持部材８、８と、上部軸２が、左右の外側軸４、４同士を結ぶ直線Ｌ１より上方に移動するのを阻止し、常時直線Ｌ１より下方に位置するように保持する中折れ保持手段９とを備えている。

吊下杆１の上端部には、本発明の装置を吊下げ手段に取り付けるための取付孔１ａが設けられている。

図２に示すワーク７の吊り上げ時における左右の上部リンク３における上部軸２から外側軸４までの水平距離Ｌ２は、各支持杆５の下端部における把持部材８の取付部１０から下部軸６までの水平距離Ｌ３より大とし、ワーク７の吊り上げ時に、左右の外側軸４、４が、取付部１０より外側に位置するようにするのが好ましい。

左右の把持部材８は、前後方向である幅方向の中央に補強用のビード８ａを突設したスチール製の帯板材を、半円弧状に折曲して把持部８ｂを形成し、その内端部同士を上向きに折曲して起立片８ｃとし、さらに、各起立片８ｃの前後逆側の縁部を互いに内方に切り起こして軸受部８ｄを形成し、左右の軸受部８ｄ、８ｄを、下部軸６をもって互いに枢着することにより、両把持部８ｂ、８ｂが、下部軸６を中心として開閉しうるようになっている。

各把持部８ｂの上下方向の中央部よりやや下方の部分の外側面に取付部１０が設けられ、ここに各支持杆５の下端部が溶接されている。
各把持部８ｂの外側面における取付部１０に軸受片(図示略)を固着し、この軸受片を、各支持杆５の下端部に、前後方向を向く軸(図示略)をもって枢着することもある。

各把持部８ｂの内面の曲率半径は、把持しようとする丸棒状のワーク７の外径と同一か、またはそれに近い寸法とするのが好ましい。

中折れ保持手段９は、この第１の実施形態においては、上部軸２と下部軸６との距離が予め定めた範囲より大となるのを阻止する軸間距離規制手段１１としてあり、より具体的には、上端が上部軸２に外嵌した止めリング１２に止着され、かつ下端が下部軸６に外嵌した止めリング１３に止着した可撓性のワイヤ、または鎖等の索条１４としてある。

索条１４の長さは、図１に示すように、ワーク７を把持しない状態で、吊下杆１を吊り上げたとき、左右の把持部８ｂ、８ｂの下端間の開口幅Ｗが、図１に示すような半開幅Ｗ１となるようにしてある。
この半開幅Ｗ１は、左右の把持部８ｂ、８ｂが、丸棒状のワーク７の直上より下降してきたとき、両把持部８ｂ、８ｂの下端がワーク７の外周面に摺接して、互いに左右に開かれるような寸法とするのが好ましい。
また、この半開幅Ｗ１は、図２示すように、ワーク７を把持して吊り上げたときの左右の把持部８ｂ、８ｂの下端間の開口幅Ｗ２より小とするのが好ましい。

上部軸２、外側軸４および下部軸６は、この例では、いずれもボルトとダブルナットとからなるものとしてあるが、有頭ピンと割りピンとからなるものとしたり、その他の構造とすることもある。

この第１の実施形態によると、図１に示すように、床面Ｆ上に載置されたワーク７の直上において、吊下げ手段により、吊下杆１を下降させると、半開状態に維持された左右の把持部材８、８の下端が、ワーク７の外周面に当接した後、その外周面に沿って摺動しつつ、両把持部材８、８が、図１に矢印で示すように、一旦左右に開かれた後、再度互いに閉じて、両把持部材８、８の把持部８ｂ、８ｂの内面がワーク７の外周面に密接または当接して、ワーク７を把持する。

このときの両把持部材８、８の開閉動作に伴って、左右の支持杆５、５と外側軸４、４が上下動させられ、かつ左右の上部リンク３、３も上下方向に回動させられ、最終的に、左右の把持部材８、８がワーク７を確実に把持したときは、両把持部材８、８は、図１に示す半開状態よりさらに若干開いた状態でワーク７を把持し、上部軸２と下部軸６との軸間距離が、図１に示すものより若干短くなり、索条１４に弛みが生じる(図２参照)。

この状態で、吊下げ手段により、吊下杆１を引き上げると、図２に矢印で示すように、左右の上部リンク３、３が外下方に向かって回動しようとし、そのときの両上部リンク３、３の回動モーメントが、左右の把持部材８、８を閉じさせる方向に作用し、両把持部材８、８によりワーク７を強力に把持することができる。

このワーク７の吊り上げ時に、左右の外側軸４、４が、各支持杆５の下端部における把持部材の取付部１０より外側に位置するようにしておくと、左右の上部リンク３、３の回動モーメントを大とし、両把持部材８、８によるワーク７の把持力をより大とすることができる。

また、このときのワーク７の質量は、把持部材８、８を閉じさせるモーメントを増大させるように作用し、ワーク７の質量が大であるほど、把持部材８、８によるワーク７の把持力も大となる。

図３に示すように、ワーク７を目的の場所の床面Ｆ(またはその他の部位)等に載置した後、吊下杆１をさらに下降させると、吊下杆１の下降により、左右の上部リンク３、３の外端部が互いに内方に向かって回動するとともに、両把持部材８、８は、その把持部８ｂと起立片８ｃとの連設角部がワーク７の外周面に当接して、下部軸６を中心として、図３に矢印で示すように、左右に開かれる。

この状態から、左右の支持杆５、５の両方またはいずれか一方の上端部を、図３に示す状態から外側に広がらないように保持するか、または左右の把持部材８、８の両方またはいずれか一方が閉じないように保持した状態で、吊下げ手段により、吊下杆１を引き上げると、両把持部材８、８は、ワーク７から上方に離脱する。

両把持部材８、８が、ワーク７から上方に完全に離間した後、上記支持杆５または把持部材８の保持状態を解除すると、両把持部材８、８およびその他の部材は、図１に示す状態に復帰する。

したがって、第１の実施形態によると、簡単な構造の装置により、簡単な操作で、ワーク７を、簡単かつ確実に把持して持ち上げたり、別の場所に載置したりすることができる。

また、油圧ショベルのアタッチメントの交換時に、このクランプ装置を使用して、アタッチメントの取付用の軸を把持して移動させれば、作業者の労力を軽減できるとともに、作業者の衣服や手袋を汚すことがなくなる。

図６は、本発明のクランプ装置の第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態におけるのと同一または類似の部材には、同一の符号を付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する(第３の実施形態においても同様とする)。
この第２の実施形態においては、中折れ保持手段９を、第１の実施形態における軸間距離規制手段１１に代えて、左右の外側軸４、４の軸間距離Ｌ４を、左右の上部リンク３、３における上部軸２から外側軸４までの距離Ｌ５、Ｌ６の和より小となるように制限する軸間距離規制手段１５としてあり、より具体的には、左右の外側軸４、４が長手方向に摺動自在に嵌合された左右方向を向く長孔１６、１６が両側部に設けられた左右方向を向く連係杆１７としてある。

この連係杆１７により、左右の外側軸４、４の軸間距離Ｌ４が、上記のように制限されて、上部軸２が、左右の外側軸４、４同士を結ぶ直線Ｌ１より上方に位置するのが阻止され、常時下方に位置するように保持されるようになっている。
その他の構成は、第１の実施形態におけるのと同一であり、第２の実施形態においても、第１の実施形態におけるのと同様に作用する。

図７および図８は、本発明のクランプ装置の第３の実施形態を示す。
この第３の実施形態においては、第２の実施形態における中折れ保持手段９をなす軸間距離規制手段１５と同様のものと、左右の把持部材８、８を開いた状態で保持する開状態保持手段１８とを結合したものとしてある。

より具体的には、右端部を右方の外側軸４に枢着した左右方向を向く連係杆１９の左端部に、左右方向を向く長孔２０を設け、この長孔２０の左右方向の右端部寄りに、上向きの係合溝２１を設け、左方の外側軸４を、長孔２０に、長手方向に摺動しうるとともに、係合溝２１に係脱可能として嵌合し、図７に示すように、左方の外側軸４が長孔２０の左端部に係合することにより、第２の実施形態における軸間距離規制手段１５と同様に、左右の外側軸４、４の軸間距離をＬ４に制限し、両把持部材８、８を半開状態に保持することができ、図８に示すように、左方の外側軸４が係合溝２１に係合することにより、左右の把持部材８、８を開いた状態で保持しうるようになっている。
この連係杆１９は、軸間距離規制手段１５を構成するだけでなく、左右の外側軸４、４の軸間距離Ｌ７を、左右の把持部材８、８が開いた状態で制限し、その制限を解除することにより、両把持部材８、８が閉じるのを許容するようにした、第２軸間距離規制手段２２をも構成し、この第２軸間距離規制手段２２が、開状態保持手段１８をなしている。

第３の実施形態においては、図８に示すように、吊下杆１を下降させて、ワーク７を目的の場所に載置した後、吊下杆１をさらに下降させると、左右の把持部材８、８が、第１の実施形態と同様にして、互いに開かれ、そのときの左右の支持杆５、５の上昇と、左右の上部リンク３、３の上向き回動とによって、左右の外側軸４、４が互いに近づくように移動して、左方の外側軸４が係合溝２１に係合する。
このとき、連係杆１９は、自重により、左端部がわずかに下向き回動する。

この状態で、吊下杆１を吊り上げると、左右の把持部材８、８は、開いたままの状態で拘束されており、ワーク７から上方に円滑に離脱する。
左右の把持部材８、８が、ワーク７より上方に位置した時点で、連係杆１９の左端に設けたハンドル１９ａを持ち上げると、左方の外側軸４が係合溝２１から離脱して、長孔２０の左端に係合するとともに、左右の把持部材８、８は、自重等により、図７に示す半開状態に復帰する。

したがって、この第３の実施形態によると、ワーク７を目的の場所に載置し、装置をさらに下降させて、両把持部材８、８を開かせるだけで、開状態保持手段１８が作動し、両把持部材８、８をワーク７から簡単に離脱させることができる。
また、連係杆１９の左端のハンドル１９ａをわずかに持ち上げるだけで、開状態保持手段１８の作動状態を簡単に解除することができる。

さらに、開状態保持手段１８を、上記のような第２軸間距離規制手段２２により構成すると、左右の外側軸４、４同士を、連係杆１９や、フック状の係止レバー(図示略)等の簡単な構成をもって係脱させるだけでよく、装置全体の構造を簡素化することができる。

第１〜第３の実施形態においては、ワーク７は、丸棒状のものとしてしてあるが、これに限られるものではなく、非円形断面のワークを把持して吊り上げることもできる。
ただ、ワークの形状によっては、上述したように、吊支杆１をワークの直上から下降させるだけでは把持できないものもあるが、その場合は、ワークを把持する直前に、作業者が、両把持部材８、８を、左右に拡開させればよい。

本発明は、上記第１〜第３の実施形態のみに限定されるものではなく、例えば、次のような変形した態様での実施が可能である。
(１) 索条１４からなる軸間距離規制手段１１に代えて、吊下杆１を、上部軸２より下方に延長し、その延長した部分の下端部に上下方向を向く長孔(図示略)を設け、その長孔に、下部軸６を上下方向に摺動可能として嵌合することにより、索条１４の作用と同様に、上部軸２と下部軸６との距離が予め定めた範囲より大となるのを阻止する軸間距離規制手段とする。
(２) 第２軸間距離規制手段２２を、基端部が一方の外側軸４に枢着され、かつ他端部に、第３の実施形態におけるハンドル１９ａと同様のハンドルと、下向きのフックとを設けた係止レバーにより形成し、左右の把持部材８、８が互いに開いているときに、係止レバーのフックを他方の外側軸４に上方より係止させることにより、開状態保持手段１８とし、ハンドルを上方に回動させて、係止レバーのフックを他方の外側軸４から外すことにより、開状態保持の状態を解除しうるようにする。
(３) 左右の上部リンク３、３の両方もしくはいずれか一方の外端部、または左右の支持杆５、５の両方もしくはいずれか一方の上端部に、手動操作用のハンドルを設ける。

Ｆ 床面
Ｌ１直線
Ｌ２、Ｌ３ 水平距離
Ｌ４軸間距離
Ｌ５、Ｌ６ 距離
Ｌ７軸間距離
Ｗ 開口幅
Ｗ１半開幅
Ｗ２開口幅
１ 吊下杆
１ａ取付孔
２ 上部軸
３ 上部リンク
４ 外側軸
５ 支持杆
６ 下部軸
７ ワーク
８ 把持部材
８ａビード
８ｂ把持部
８ｃ起立片
８ｄ軸受部
９ 中折れ保持手段
１０ 取付部
１１ 軸間距離規制手段
１２、１３ 止めリング
１４ 索条
１５ 軸間距離規制手段
１６ 長孔
１７ 連係杆
１８ 開状態保持手段
１９ 連係杆
１９ａハンドル
２０ 長孔
２１ 係合溝
２２ 第２軸間距離規制手段

Claims (6)

1. 吊下げ手段により吊支される吊下杆と、
   前記吊支杆に前後方向を向く上部軸をもって内端部同士が枢着された左右１対の上部リンクと、
   前記上部リンクの外端部に、前後方向を向く外側軸をもって上部が枢着され、前記外側軸より垂下する左右１対の支持杆と、
   前記両支持杆の下端部に取り付けられ、かつ内端部同士が、前後方向を向く下部軸をもって互いに枢着され、ワークを左右から把持しうる左右１対の把持部材と、
   前記上部軸が、左右の外側軸同士を結ぶ直線より上方に位置するのを阻止し、常時下方に位置するように保持する中折れ保持手段
   とを備えること特徴とするクランプ装置。
2. 中折れ保持手段を、上部軸と下部軸との距離が予め定めた範囲より大となるのを阻止する軸間距離規制手段とした請求項１記載のクランプ装置。
3. 中折れ保持手段を、左右の外側軸の軸間距離を、左右の上部リンクにおける上部軸から外側軸までの距離の和より小となるように制限する軸間距離規制手段とした請求項１記載のクランプ装置。
4. ワークの吊り上げ時に、左右の外側軸が、各支持杆の下端部における把持部材の取付部より外側に位置するようにした請求項１〜３のいずれかに記載のクランプ装置。
5. 左右の把持部材を開いた状態で保持する開状態保持手段を設けた請求項１〜４のいずれかに記載のクランプ装置。
6. 開状態保持手段を、左右の外側軸の軸間距離を、左右の把持部材が開いた状態で制限し、その制限を解除することにより、両把持部材が閉じるのを許容するようにした、第２軸間距離規制手段とした請求項５記載のクランプ装置。

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