JP2018134689A - クランプ - Google Patents

Abstract

【課題】病院等において各種装置を台や柱などに固定する場合に使用されるクランプの使い勝手を向上させること。【解決手段】本発明では、第１把持部(8)に対して第２把持部(13)を対象物(7)に向かう方向（クランプ方向）に移動させることで、第１把持部(8)と第２把持部(13)とで対象物(7)を把持するクランプ(1)において、第１把持部(8)を有する第１クランプ体(2)と、第２把持部(13)を有する第２クランプ体(3)と、第２クランプ体(3)に連結された調節ネジ体(4)と、第１クランプ体(2)にクランプ方向に沿って摺動自在に設けられ、調節ネジ体(4)をクランプ方向に沿って進退自在に螺着した摺動体(5)と、第１クランプ体(2)に対する摺動体(5)の摺動を阻止するロック状態と、第１クランプ体(2)に対する摺動体(5)の摺動を可能とするロック解除状態とに切替える切替手段(6)とを有することにした。【選択図】図１

Description

本発明は、第１把持部と第２把持部とで対象物を把持するクランプに関するものである。

従来より、たとえば病院等において各種装置を台や柱などに固定する場合に、各種装置に取付けたクランプで台や柱などを把持させている（たとえば、特許文献１参照。）。

このクランプは、第１把持部と第２把持部とで台や柱などの対象物を把持することで固定されるようになっている。

そして、従来のクランプは、取付けの際には、第２把持部に連結された調節ネジを回転させることで、第１把持部に対して第２把持部を対象物から離れる方向（第１把持部と第２把持部との間隔が広がる方向）に一旦移動させて、第１把持部と第２把持部との間に対象物の厚みよりも大きな隙間を形成し、その後、調節ネジを逆向きに回転させることで、第２把持部を対象物に向かう方向に移動させ、第１把持部と第２把持部とを対象物に密着させて把持させる。

特開２００９−４５１１４号公報

上記従来のクランプでは、対象物として様々なものが存在しており、第１把持部と第２把持部とで把持することができる対象物の厚みに幅を持たせる必要があるために、調節ネジを回転させることで第１把持部に対して第２把持部を対応できる対象物の幅の範囲以上に広い範囲で移動させることができるようになっている。

そのため、たとえば細い対象物から太い対象物にクランプを付け替える場合やその逆の場合などにおいては、第１把持部に対して第２把持部を大きく移動させる必要があり、クランプの取付け時や取外し時に調節ネジを回転させて第２把持部を移動させる作業に多大な労力や時間を要しており、使い勝手が悪いものであった。

そこで、請求項１に係る本発明では、第１把持部に対して第２把持部を対象物に向かう方向（クランプ方向）に移動させることで、第１把持部と第２把持部とで対象物を把持するクランプにおいて、第１把持部を有する第１クランプ体と、第２把持部を有する第２クランプ体と、第２クランプ体に連結された調節ネジ体と、第１クランプ体にクランプ方向に沿って摺動自在に設けられ、調節ネジ体をクランプ方向に沿って進退自在に螺着した摺動体と、第１クランプ体に対する摺動体の摺動を阻止するロック状態と、第１クランプ体に対する摺動体の摺動を可能とするロック解除状態とに切替える切替手段とを有することにした。

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記切替手段は、第１クランプ体に対する摺動体の摺動範囲をロック解除状態よりも狭くした仮ロック状態を有し、仮ロック状態で調節ネジ体をクランプ方向へ向けてねじ込むことで仮ロック状態からロック状態に切替わるように構成することにした。

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記切替手段は、摺動体の外面に形成した溝と、溝に嵌合可能なボールと、第１クランプ体にクランプ方向に沿って摺動可能に設けられ、ボールを溝に向かう方向に進退自在に保持するボール保持体と、第１クランプ体に形成され、ボール保持体をクランプ方向と反対方向へ向けて移動させると、ボールを溝に向けて進出させるボール押圧壁とを有し、ロック解除状態では、ボールが溝に嵌合しておらず、摺動体が摺動可能な状態となっており、ボール保持体をクランプ方向と反対方向へ向けて移動させたロック状態では、ボールが溝に嵌合して、摺動体の摺動が阻止されることにした。

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、本発明では、切替手段をロック解除状態にすることで摺動体を調節ネジ体とともに広い範囲で摺動させることができるために、取付け時や取外し時に調節ネジを回転させる作業に要する労力や時間を大幅に軽減することができ、クランプの使い勝手を向上させることができる。

本発明に係るクランプを示す正面図（ａ）、同右側面図（ｂ）、同部分拡大断面図（ｃ）。 同動作説明断面図（ロック解除状態（ａ）、仮ロック状態（ｂ）、ロック状態（ｃ））。 同動作説明拡大断面図（ロック解除状態（ａ）、仮ロック状態（ｂ）、ロック状態（ｃ））。 同動作説明断面図（対象物が細い場合（ａ）、対象物が太い場合（ｂ））。

以下に、本発明に係るクランプの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、クランプ１は、概ね、第１クランプ体２と第２クランプ体３と調節ネジ体４と摺動体５と切替手段６とで構成し、第１クランプ体２と第２クランプ体３とで対象物７を挟持することで固定される。なお、以下の説明では、対象物７の上下において第１クランプ体２と第２クランプ体３とで対象物７を挟持する場合について説明し、第２クランプ体３を対象物７に向けて下向きに移動させる方向をクランプ方向としている。

第１クランプ体２は、側面視でコ字形状をしており、下部に第１把持部８を形成するとともに、上部に支持部９を形成し、第１把持部８と支持部９とを連結部10で連結している。なお、第１クランプ体２は、第１把持部８と支持部９と連結部10とを一体的に形成した場合に限られず、別体で形成してもよい。

第１把持部８は、上面に対象物７と接触する第１接触面11を上向き凹状に形成している。

支持部９は、上下に貫通する貫通孔12を形成し、その貫通孔12に切替手段６を設けている。

第２クランプ体３は、下部に第２把持部13を形成するとともに、中央部に調節ネジ体４との接続部14を形成している。

第２把持部13は、下面に対象物７と接触する第２接触面15を下向き凹状に形成している。

接続部14は、上下に段違いで貫通する貫通孔16を形成し、その貫通孔16に調節ネジ体４の先端部を回動自在に挿通するとともに、貫通孔16の下側（拡径された部分）で調節ネジ体４の先端部をリング17によって抜け止めしている。これにより、第２クランプ体３は、調節ネジ体４の先端部（下端部）にて水平方向に回動自在に取付けられており、調節ネジ体４を回転させても第２クランプ体３が回転せずに対象物７と接触したままとなるようにしている。

調節ネジ体４は、外周面にネジ山を形成しており、先端部で第２クランプ体３と連結され、中途部で摺動体５に上下方向（クランプ方向に沿う方向：クランプ方向及び反クランプ方向）に進退自在に螺着され、上端部に調節ノブ18を取付けている。

摺動体５は、中空円筒形状をしており、中空部下端で調節ネジ体４を螺着するとともに、外周面に切替手段６を構成する円環状の溝19が上下方向（クランプ方向に沿う方向）に間隔をあけて（ここでは、等間隔をあけて）複数個（ここでは、８個）形成されている。

この摺動体５は、第１クランプ体２の支持部９に形成された貫通孔12に切替手段６を介して挿通されており、第１クランプ体２に対して上下方向（クランプ方向に沿う方向）に摺動可能となっている。

切替手段６は、摺動体５の外周面に形成した複数個の溝19とボール20とボール保持体21と第１クランプ体２の支持部９の貫通孔12に形成したボール押圧壁22とスプリング23とで構成している。

摺動体５の外周面に形成した複数個の溝19は、ボール20の直径よりも同一か長い上下幅（ここでは、ボール20の直径の1.5倍の長さの上下幅）となっている。溝19の深さは、ボール20を係止できればよく（ボール20と嵌合できればよく）、ボール20の半径程度（ここでは、ボール20の半径の0.9倍）であればよい。なお、溝19は、摺動体５の外周面に円周方向に沿って円環状に形成した場合に限られず、摺動体５の外周面に円周方向に沿って間隔をあけてボール20と同数個形成してもよい。

ボール20は、摺動体５の外周面に円周方向に沿って等間隔をあけて複数個（ここでは、４個）配置している。なお、ボール20は、等間隔に複数個配置することが望ましいが、不等間隔であっても、また、１個であってもよい。

ボール保持体21は、第１クランプ体２の支持部９の貫通孔12に上下方向（クランプ方向に沿う方向）に摺動可能に挿入されるボール保持部24と、ボール保持部24の下端に外方へ張出した鍔状に形成された操作部25とが形成されている。

ボール保持部24には、各ボール20をそれぞれ保持するために内外に貫通させた保持孔26が形成されている。保持孔26の大きさは、ボール20が貫通孔12の半径方向に向けて内外に移動可能であればよく、ボール20の直径と同一か若干長い大きさ（ここでは、ボール20の直径の1.1倍の直径）となっている。各ボール20は、各保持孔26に１個ずつ収容されており、ボール保持体21の上下方向への移動に伴って上下に移動可能となっている。

ボール押圧壁22は、第１クランプ体２の支持部９の貫通孔12の内周面に形成されており、上部側よりも下部側の方を貫通孔12の半径方向へ向けて張り出させている（クランプ方向へ漸次拡径させている）。そして、ボール押圧壁22の上部側の壁面と摺動体５の溝19の最深面との間隔がボール20の直径と同一（ここでは、同一）か若干長くなるようにし、ボール押圧壁22の下部側の壁面と摺動体５の溝19の最浅面との間隔がボール20の直径と同一（ここでは、同一）か若干長くなるようにしている。なお、ボール押圧壁22は、上部側から下部側に連続した曲面で形成するのが望ましいが、上部側と下部側とを段状に形成してもよい。また、ボール押圧壁22は、貫通孔12の内周面に円周方向に環状に形成しているが、これに限られず、貫通孔12の内周面に円周方向に沿って間隔をあけて溝状にボール20と同数個形成してもよい。

スプリング23は、第１クランプ体２の支持部９の下面とボール保持体21の操作部25の上面との間に設けられており、ボール保持体21を下方（クランプ方向）へ向けて付勢している。なお、スプリング23は、ボール保持体21をクランプ方向に付勢してボール保持体21の操作性を向上させる機能を有しているが、必ずしも切替手段６に必要な構成ではない。スプリング23は、対象物７を左右から把持する場合のようにクランプ方向と重力方向とが一致しない場合に特に有効となる。

切替手段６は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、ボール保持体21が第１クランプ体２の支持部９から下方に向けて離反している状態では、ボール保持体21で保持されるボール20がボール押圧壁22の下部側に位置しており、摺動体５が調節ネジ体４（第２クランプ体３）とともに第１クランプ体２の支持部９に対して上下方向（クランプ方向に沿う方向）に向けて自由に摺動自在となっている（これを、ロック解除状態という）。このロック解除状態では、調節ネジ体４（第２クランプ体３）を摺動体５とともに第１クランプ体２の支持部９に対して上下方向（クランプ方向に沿う方向）に広い範囲で大きく移動させることができる。

また、切替手段６は、ロック解除状態でボール保持体21を上方（反クランプ方向）へ移動させると、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、ボール保持体21が第１クランプ体２の支持部９に近接しており、摺動体５の溝19の上部側にボール20が嵌合（係入）している状態となる。この状態では、ボール保持体21で保持されるボール20がボール押圧壁22の上部側に位置しており、ボール20がボール押圧壁22の上部側によって摺動体５の溝19に押圧され、摺動体５が調節ネジ体４（第２クランプ体３）とともに第１クランプ体２の支持部９に対して上下方向（クランプ方向に沿う方向）に向けて摺動体５の溝19の上下幅の範囲だけで摺動自在となっている（これを、仮ロック状態という）。この仮ロック解除状態では、調節ネジ体４（第２クランプ体３）を摺動体５とともに第１クランプ体２の支持部９に対して上下方向（クランプ方向に沿う方向）にロック状態よりも狭い範囲だけで移動させることができる。

さらに、切替手段６は、仮ロック状態で調節ネジ体４をクランプ方向へ向けてねじ込むとその反力で摺動体５が上方に移動し、図２（ｃ）及び図３（ｃ）に示すように、ボール保持体21が第１クランプ体２の支持部９に近接しており、摺動体５の溝19の下部側にボール20が嵌合（係入）している状態となる。この状態では、ボール保持体21で保持されるボール20がボール押圧壁22の上部側に位置しており、ボール20がボール押圧壁22の上部側によって摺動体５の溝19に押圧され、摺動体５及び調節ネジ体４の上方（反クランプ方向）への移動がボール20によって阻止されるとともに、摺動体５及び調節ネジ体４の下方（クランプ方向）への移動が対象物７によって阻止される（これを、ロック状態という）。このロック状態では、調節ネジ体４によって対象物７をクランプ方向に向けて締め付ける力の反作用が摺動体５の溝19の下部側とボール20との間に作用することになり、摺動体５及び調節ネジ体４の移動を強固に阻止することができる。

クランプ１は、以上に説明したように構成しており、取付け時（対象物７を挟持させる時）には、まず、ボール保持体21を下方（クランプ方向）に移動させてロック解除状態とし、第２クランプ体３の第２把持部13（第２接触面15）が対象物７の表面（上面）に近接する位置まで摺動体５を大きく移動させる。そして、ボール保持体21の操作部25をスプリング23の付勢力に抗して上方（反クランプ方向）に向けて押圧し、ボール保持体21を上方（反クランプ方向）に移動させて仮ロック状態とする。その後、調節ネジ体４をクランプ方向へ向けてねじ込み、第２クランプ体３の第２把持部13（第２接触面15）が対象物７の表面（上面）に接触（密着）して第１クランプ体２の第１把持部８（第１接触面11）と第２クランプ体３の第２把持部13（第２接触面15）とで対象物７を挟持させる。これにより、ロック状態となる。一方、取外し時には、上記取付け時と逆の動作を行う。

上記取付け時や取外し時の動作は、図４（ａ）に示すように対象物７が比較的小さい場合でも図４（ｂ）に示すように対象物７が比較的大きい場合でも、容易に動かせる摺動体５の移動距離が変わるだけで、調節ネジ体４のねじ込み量はほぼ同じになる。

以上に説明したように、上記クランプ１は、第１把持部８に対して第２把持部13を対象物７に向かう方向（クランプ方向）に移動させることで、第１把持部８と第２把持部13とで対象物７を把持するように構成しており、第１把持部８を有する第１クランプ体２と、第２把持部13を有する第２クランプ体３と、第２クランプ体３に連結された調節ネジ体４と、第１クランプ体２にクランプ方向に沿って摺動自在に設けられ、調節ネジ体４をクランプ方向に沿って進退自在に螺着した摺動体５と、第１クランプ体２に対する摺動体５の摺動を阻止するロック状態と、第１クランプ体２に対する摺動体５の摺動を可能とするロック解除状態とに切替える切替手段６とを有する構成となっている。

また、切替手段６は、第１クランプ体２に対する摺動体５の摺動範囲をロック解除状態よりも狭くした仮ロック状態を有し、仮ロック状態で調節ネジ体４をクランプ方向へ向けてねじ込むことで仮ロック状態からロック状態に切替わるように構成している。

具体的には、切替手段６は、摺動体５の外面に形成した溝19と、溝19に嵌合可能なボール20と、第１クランプ体２にクランプ方向に沿って摺動可能に設けられ、ボール20を溝19に向かう方向に進退自在に保持するボール保持体21と、第１クランプ体２に形成され、ボール保持体21をクランプ方向と反対方向（反クランプ方向）へ向けて移動させると、ボール20を溝19に向けて進出させるボール押圧壁22とを有し、ロック解除状態では、ボール20が溝19に嵌合しておらず、摺動体５が摺動可能な状態となっており、ボール保持体21をクランプ方向と反対方向へ向けて移動させたロック状態では、ボール20が溝19に嵌合して、摺動体５の摺動が阻止される構成となっている。

これにより、上記クランプ１では、切替手段６をロック解除状態にすることで摺動体５を調節ネジ体４とともに広い範囲で摺動させることができるために、取付け時や取外し時に調節ネジ４を回転させる作業に要する労力や時間を大幅に軽減することができ、クランプ１の使い勝手を向上させることができる。

１ クランプ ２ 第１クランプ体
３ 第２クランプ体 ４ 調節ネジ体
５ 摺動体 ６ 切替手段
７ 対象物 ８ 第１把持部
９ 支持部 10 連結部
11 第１接触面 12 貫通孔
13 第２把持部 14 接続部
15 第２接触面 16 貫通孔
17 リング 18 調節ノブ
19 溝 20 ボール
21 ボール保持体 22 ボール押圧壁
23 スプリング 24 ボール保持部
25 操作部 26 保持孔

Claims (3)

1. 第１把持部に対して第２把持部を対象物に向かう方向（クランプ方向）に移動させることで、第１把持部と第２把持部とで対象物を把持するクランプにおいて、
   第１把持部を有する第１クランプ体と、
   第２把持部を有する第２クランプ体と、
   第２クランプ体に連結された調節ネジ体と、
   第１クランプ体にクランプ方向に沿って摺動自在に設けられ、調節ネジ体をクランプ方向に沿って進退自在に螺着した摺動体と、
   第１クランプ体に対する摺動体の摺動を阻止するロック状態と、第１クランプ体に対する摺動体の摺動を可能とするロック解除状態とに切替える切替手段と、
   を有することを特徴とするクランプ。
2. 前記切替手段は、第１クランプ体に対する摺動体の摺動範囲をロック解除状態よりも狭くした仮ロック状態を有し、
   仮ロック状態で調節ネジ体をクランプ方向へ向けてねじ込むことで仮ロック状態からロック状態に切替わるように構成したことを特徴とする請求項１に記載のクランプ。
3. 前記切替手段は、
   摺動体の外面に形成した溝と、
   溝に嵌合可能なボールと、
   第１クランプ体にクランプ方向に沿って摺動可能に設けられ、ボールを溝に向かう方向に進退自在に保持するボール保持体と、
   第１クランプ体に形成され、ボール保持体をクランプ方向と反対方向へ向けて移動させると、ボールを溝に向けて進出させるボール押圧壁と、
   を有し、
   ロック解除状態では、ボールが溝に嵌合しておらず、摺動体が摺動可能な状態となっており、ボール保持体をクランプ方向と反対方向へ向けて移動させたロック状態では、ボールが溝に嵌合して、摺動体の摺動が阻止されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のクランプ。

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