JP3209352U - マジックハンド - Google Patents

Abstract

【課題】ブロック状の被把持物を左右両側から一定の把持力で安定して把持して所定の場所で離すことが可能なマジックハンドを提供する。【解決手段】マジックハンド１０は、被把持物１１を中央にして、被把持物１１の左右両側にそれぞれ配置される第１、第２のクランプ部材１２、１３と、被把持物１１に対して第１、第２のクランプ部材１２、１３を、同期して接近させることにより被把持物１１の左右の側部にそれぞれ当接させ、かつ同期して離反させることにより被把持物１１の左右の側部からそれぞれ離脱させる連動移動を行う連携駆動手段１４と、被把持物１１に対する第１、第２のクランプ部材１２、１３の把持状態をロックするロック手段１５と、連携駆動手段１４を前側に保持し、ロック手段１５を中間部に有する中空フレーム１６とを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、ブロック状の被把持物を左右両側から把持して所定の場所で離すことに使用する手動式のマジックハンドに関する。

手動で操作するマジックハンドとして用いられる操作アームは、中空棹と、中空棹の先部に設けられて対象物を挟持する挟持部と、中空棹の基部に設けられて挟持部を操作する操作部とを有している（例えば、特許文献１参照）。そして、操作アームでは、挟持部に設けられた対となる挟持爪の開閉を、操作部に設けられた押し込み部材の押し込み操作により行っている。

特開２００１−１３８２７０号公報

特許文献１に記載の操作アームでは、押し込み部材の押し込み量を調整することにより、挟持部の対となる挟持爪の先端の間隔を調整し、押し込み部材の押し込み量を維持することにより対となる挟持爪による対象物（被挟持物）に対する挟持力を調節している。このため、対象物を挟持して移動させる場合、移動中は押し込み部材の押し込み量を常時一定に保持する必要があり、対象物が重量物となると保持することが困難になるという問題がある。
更に、ブロック状の対象物では、対象物の表面上に挟持爪を掛止する部位が存在しないと対象物を挟持することができず、対象物が挟持できても安定して挟持状態を維持することが困難であるという問題がある。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、ブロック状の被把持物を左右両側から一定の把持力で安定して把持して所定の場所で離すことが可能なマジックハンドを提供することを目的とする。

前記目的に沿う本考案に係るマジックハンドは、被把持物を中央にして、該被把持物の左右両側にそれぞれ配置される第１、第２のクランプ部材と、
前記被把持物に対して前記第１、第２のクランプ部材を、同期して接近させることにより該被把持物の左右の側部にそれぞれ当接させ、かつ同期して離反させることにより該被把持物の左右の側部からそれぞれ離脱させる連動移動を行う連携駆動手段と、
前記被把持物に対する前記第１、第２のクランプ部材の把持状態をロックするロック手段と、
前記連携駆動手段を前側に保持し、前記ロック手段を中間部に有する中空フレームとを有する。
ここで、前記第１、第２のクランプ部材で、被把持物（対象物）を挟持するクランプ機構を構成する。

本考案に係るマジックハンドにおいて、前記連携駆動手段は、前記中空フレームに支持され、該中空フレームの長手方向に沿って進退可能な可動部材と、
後側が連結ピン部材を介して前記可動部材に軸支され、前側が第１のピン部材を介して前記第１のクランプ部材に連結して、前記可動部材の進退移動を前記第１のクランプ部材の左右往復移動に変換する第１のレバー部材と、
後側が前記連結ピン部材を介して前記可動部材に軸支され、前側が第２のピン部材を介して前記第２のクランプ部材に連結して、前記可動部材の進退移動を前記第２のクランプ部材の左右往復移動に変換する第２のレバー部材と、
前記第１、第２のクランプ部材の左右方向に沿った連携移動を案内するガイド機構とを有することが好ましい。
これにより、可動部材の中空フレームの長手方向に沿った進退移動を、第１、第２のクランプ部材の左右方向に沿った連携移動に変換することができる。

本考案に係るマジックハンドにおいて、前記可動部材は前記中空フレーム内に挿入され、該可動部材には該中空フレームから突出する進退操作部材が接続されていることが好ましい。
これにより、中空フレームの外側から可動部材の進退を容易に行うことができる。

本考案に係るマジックハンドにおいて、前記ロック手段は、前記中空フレーム内に挿入された前記可動部材を該中空フレームに掛止する掛止ピン部材を有することが好ましい。
被把持物の幅が一定の場合、簡単な構成及び簡単な操作で可動部材を確実に中空フレームに固定することができる。

本考案に係るマジックハンドにおいて、前記ロック手段は、前記中空フレーム内に挿入された前記可動部材の外周側に該中空フレームの長手方向に沿って設けられたラック部と、前記中空フレームに中央部が軸支され、先部が前記ラック部の歯に噛合う掛止部とを有するラックラチェットを有してもよい。
被把持物の幅が変化しても、可動部材を確実に中空フレームに固定することができる。

本考案に係るマジックハンドにおいて、前記ガイド機構は、前記第１のクランプ部材の上下方向の一側に前記第２のクランプ部材に向けて突設して設けられ、先側が該第２のクランプ部材を貫通する第１のラックと、
前記第２のクランプ部材の上下方向の他側に前記第１のクランプ部材に向けて突設して設けられ、先側が該第１のクランプ部材を貫通する第２のラックと、
上下の２か所で前記第１、第２のラックとそれぞれ噛合するピニオンと、
前記中空フレームの前端部に取付けられ、前記ピニオンを回転可能に支持し、前記第１、第２のラックの左右方向に沿った往復移動をガイドするケース部材とを有することが好ましい。
これによって、可動部材の操作により、第１、第２のクランプ部材を確実に連携移動させることができる。

本考案に係るマジックハンドにおいて、対となる前記第１、第２のクランプ部材には複数の突起が突出高さを調節可能にして設けられ、該第１、第２のクランプ部材は該複数の突起を介して前記被把持物にそれぞれ当接することが好ましい。
突起が突出高さを調節可能にして設けられているので、被把持物の幅が一定の範囲内で変化しても第１、第２のクランプ部材に設けた複数の突起を被把持物の左右の側部にそれぞれ当接させることができる。
第１、第２のクランプ部材が複数の突起を介して被把持物の左右の側部にそれぞれ当接させることにより、把持した被把持物の回転を防止して被把持物を安定して把持することができる。

本考案に係るマジックハンドにおいて、前記中空フレームの後側に中空状の取っ手が着脱可能に設けられていることが好ましい。
これによって、離れた場所にある被把持物を把持して所定の場所で離すことができる。

本考案に係るマジックハンドでは、被把持物を中央にして、被把持物の左右両側にそれぞれ配置される第１、第２のクランプ部材を同期して接近させることができるので、離れた場所から被把持物を第１、第２のクランプ部材で容易かつ確実に把持することが可能になる。
そして、第１、第２のクランプ部材の把持状態をロックすることができるので、被把持物を一定の把持力で安定して把持することが可能になる。
更に、被把持物を把持している第１、第２のクランプ部材を同期して離反させることができるので、所定の場所で被把持物を素早く離すことが可能になる。

本考案の一実施の形態に係るマジックハンドの斜視図である。 同マジックハンドの平面図である。 同マジックハンドの側面図である。 同マジックハンドの主要構成部材間の関係を示す説明図である。 変形例に係るロック手段の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した実施の形態につき説明し、本考案の理解に供する。
図１に示すように、本考案の一実施の形態に係るマジックハンド１０は、例えば、円環体、円筒体等の断面外形が円形の部材が自然に回転するのを防ぐためにあてがう被把持物の一例である歯止め部材１１（ストッパー）を左右両側から把持して所定の位置に配置するために使用するものである。ここで、歯止め部材１１は、例えば、幅が一定で、側面視して上底と下底の両端同士を結ぶ２辺の一方が上底（下底）に垂直となる台形状の木製部材であって、幅は１５０〜２００ｍｍ、上底の長さは５０〜１００ｍｍ、下底の長さは２５０〜３５０ｍｍ、高さは１００〜２００ｍｍ、質量は３〜５ｋｇである。以下、詳細に説明する。

図１〜図３に示すように、マジックハンド１０は、歯止め部材１１を中央にして、歯止め部材１１の左右両側にそれぞれ配置される第１、第２のクランプ部材１２、１３と、歯止め部材１１に対して第１、第２のクランプ部材１２、１３を、同期して接近させることにより歯止め部材１１の左右の側部にそれぞれ当接させ、かつ同期して離反させることにより歯止め部材１１の左右の側部からそれぞれ離脱させる連動移動を行う連携駆動手段１４とを有している。更に、マジックハンド１０は、歯止め部材１１に対する第１、第２のクランプ部材１２、１３の把持状態をロックするロック手段１５と、連携駆動手段１４を前側に保持しロック手段１５を中間部に有する断面矩形の角筒状の中空フレーム１６とを有している。
ここで、第１、第２のクランプ部材１２、１３で、歯止め部材１１を挟持するクランプ機構を構成する。

対となる第１、第２のクランプ部材１２、１３はそれぞれ、例えば、矩形状の枠体であって、隙間を有して上下に配置され、中空フレーム１６の長手方向に沿った対となる長辺部１７、１８と、長辺部１７、１８の端部同士を連結する対となる短辺部１９、２０とを有している。そして、前側に位置する短辺部１９の長手方向（上下方向）の両端側、及び対となる長辺部１７、１８の長手方向の中央より後側の位置にそれぞれ、尖頭状の突起２１が突出高さを調節可能にして取り付けられ、第１のクランプ部材１２に設けられた突起２１と第２のクランプ部材１３に設けられた突起２１は、先端同士を対向させて取り付けられている。

このような構成とすることにより、歯止め部材１１の幅が突起２１の突出高さの調節範囲内で変化しても、突起２１の突出高さを調節することにより、第１、第２のクランプ部材１２、１３を複数の突起２１を介して歯止め部材１１の左右の側部にそれぞれ当接させることができる。そして、第１、第２のクランプ部材１２、１３で把持された歯止め部材１１の側部は、複数の尖頭状の突起２１で押圧されるため、把持した歯止め部材１１がずれたり、回転したりするのを防止でき、歯止め部材１１を安定して把持することができる

図１〜図４に示すように、連携駆動手段１４は、中空フレーム１６内に挿入され、中空フレーム１６の長手方向に沿って進退可能に支持される可動部材２２を有している。ここで、中空フレーム１６の幅方向の一側（ここでは右側）の側部で中央部から前側の領域には、長手方向に沿って開口部２３が形成され、中空フレーム１６の外側から開口部２３を通過して中空フレーム１６内の可動部材２２の後側に形成された嵌合穴２４に棒状の進退操作部材２５を嵌入させることにより、進退操作部材２５と可動部材２２を接続している。これによって、中空フレーム１６から突出する進退操作部材２５を操作して、中空フレーム１６の外側から中空フレーム１６内の可動部材２２の進退を容易に行うことができる。

更に、連携駆動手段１４は、後側が連結ピン部材２６を介して可動部材２２の、例えば、長手方向の中央部に軸支され、前側が第１のピン部材２７を介して第１のクランプ部材１２に連結して、可動部材２２の進退移動を第１のクランプ部材１２の左右往復移動に変換する第１のレバー部材２８を有している。また、連携駆動手段１４は、後側が連結ピン部材２６を介して第１のレバー部材２８の後側と共に可動部材２２に軸支され、前側が第２のピン部材２９を介して第２のクランプ部材１３に連結して、可動部材２２の進退移動を第２のクランプ部材１３の左右往復移動に変換する第２のレバー部材３０有している。更に連携駆動手段１４は、第１、第２のクランプ部材１２、１３の左右方向に沿った連携移動を案内するガイド機構３１とを有している。

ここで、図１〜図４に示すように、第１、第２のレバー部材２８、３０の後側は、中空フレーム１６の幅方向（左右方向）の両側部の前側（開口部２３より前側）にそれぞれ長手方向に沿って形成された対となる開口部３２を通過し、可動部材２２の長手方向の中央部から前側の領域に長手方向に沿って形成された幅方向（左右方向）に貫通する貫通孔３３に挿入され、可動部材２２を上下に貫通する連結ピン部材２６で軸支されている。なお、図４の符号２６ａ、２６ｂは、可動部材２２の上部と下部にそれぞれ形成された連結ピン部材２６用の挿通孔である。符号２６ｃは可動部材２２に挿入した連結ピン部材２６の上端部及び下端部にそれぞれ取り付けられて抜けを防止する止め輪、符号２６ｄは連結ピン部材２６と第１、第２のレバー部材２８、３０の後側との間に挿入されるブッシュである。

図４に示すように、第１のピン部材２７による第１のクランプ部材１２と第１のレバー部材２８との連結は、第１のクランプ部材１２の後側に位置する短辺部２０の上下方向の中央部に、第２のクランプ部材１３に向けて突設して設けられた第１の接続部３４を介して行われ、第２のクランプ部材１３と第２のレバー部材３０の第２のピン部材２９による連結は、第２のクランプ部材１３の後側に位置する短辺部２０の上下方向の中央部に第１のクランプ部材１２に向けて突設して設けられた第２の接続部３５を介して行われている。なお、符号２７ａは第１のピン部材２７と第１の接続部３４の間に挿入されるブッシュ、符号２９ａは第２のピン部材２９と第２の接続部３５の間に挿入されるブッシュである。以上のように、可動部材２２の進退移動を第１、第２のクランプ部材１２、１３の左右往復移動に変換するので、歯止め部材１１に対して第１、第２のクランプ部材１２、１３を、同期して接近かつ離反させることができる。

ガイド機構３１は、第１のクランプ部材１２の上下方向の一側（ここでは下側）に第２のクランプ部材１３に向けて突設して設けられ、先側が第２のクランプ部材１３の短辺部２０の下端側を貫通し、長手方向の中間部の上部に長手方向に沿って歯部が形成された第１のラック３６と、第２のクランプ部材１３の上下方向の他側（ここでは上側）に第１のクランプ部材１２に向けて突設して設けられ、先側が第１のクランプ部材１２の短辺部２０の上端側を貫通し、長手方向の中間部の下部に長手方向に沿って歯部が形成された第２のラック３７と、上下の２か所で第１、第２のラック３６、３７の歯部とそれぞれ噛合するピニオン３８と、中空フレーム１６の前端部に取付けられ、ピニオン３８を回転可能に支持し、第１、第２のラック３６、３７の左右方向に沿った往復移動をガイドするケース部材３９とを有する。なお、図４の符号３６ａは第１のラック３６の先側が貫通する貫通孔、符号３７ａは第２のラック３７の先側が貫通する貫通孔である。

図４に示すように、ピニオン３８はケース部材３９に取り付けピン４０を介して回転可能に取付けられ、取り付けピン４０の中央部には、第１、第２のクランプ部材１２、１３で歯止め部材１１を把持する際に、歯止め部材１１の後端面に前端部が当接して第１、第２のクランプ部材１２、１３に対する前後方向の位置決めを行う位置決めピン部材４１が挿通され、位置決めピン部材４１の後部はケース部材３９を貫通している。ここで、位置決めピン部材４１の後側には雄ねじ部が形成され、雄ねじ部にナット４１ａを螺合させることにより位置決めピン部材４１をケース部材３９に固定している。なお、符号４０ａは、ピニオン３８と取り付けピン４０の間に挿入されるブッシュ、４０ｂはケース部材３９を貫通した取り付けピン４０の後部に取り付けて、ケース部材３９からの抜けを防止する止め輪である。
また、ケース部材３９の上部には、ケース部材３９の幅方向に沿って前側に突設し、第２のラック３７の上面に当接して第２のラック３７の移動を左右方向に誘導する上ガイド４２が、ケース部材３９の下部には、ケース部材３９の幅方向に沿って前側に突設し、第１のラック３６の下面に当接して第１のラック３６の移動を左右方向に誘導する下ガイド４３がそれぞれ設けられている。
更に、ケース部材３９の後側の幅方向中央部は、ボルト４４を介して中空フレーム１６の前端部に取付けられ、ケース部材３９の前側には、第１、第２のラック３６、３７とピニオン３８を覆うカバー部材４５がボルト４６を介して取り付けられている。

図１〜図４に示すように、第１、第２のクランプ部材１２、１３が歯止め部材１１を把持した状態をロックするロック手段１５は、中空フレーム１６内に挿入された可動部材２２を中空フレーム１６に掛止する掛止ピン部材４７を有している。ここで、掛止ピン部材４７の先側は、中空フレーム１６に形成された開口部２３と開口部３２の間に設けられた挿通孔４８から中空フレーム１６内に挿入され、中空フレーム１６内に挿入された掛止ピン部材４７の先部は可動部材２２の長手方向の中央部より後側の位置に形成された掛止孔４９に嵌入している。なお、第１、第２のクランプ部材１２、１３で歯止め部材１１を把持した場合、中空フレーム１６に設けた挿通孔４８と中空フレーム１６内に位置する可動部材２２に形成された掛止孔４９とは、互いの中心位置が一致するようにそれぞれ位置決めされている。

図１〜図４に示すように、中空フレーム１６の後側には、中空状の取っ手５０が着脱可能に設けられている。取っ手５０は断面矩形の角筒状で、その外形は、中空フレーム１６の外形と同一であり、取っ手５０の長さは、使用状況に応じて任意に設定できる。ここで、取っ手５０の前部の両側（例えば、左右方向の両側）には、中空フレーム１６の後側内に嵌入可能な対となる連結部５１、５２が突設して設けられ、中空フレーム１６の後側内に嵌入された連結部５１、５２は、中空フレーム１６の後側に外側から挿入される連結ピン部材５３を介して掛止される。なお、図４の符号５４は中空フレーム１６に連結ピン部材５３を貫通させるための貫通孔である。

本実施の形態では、ロック手段１５は、可動部材２２を中空フレーム１６に掛止する掛止ピン部材４７を有する構成としたが、図５に示すように、中空フレーム５５内に挿入された可動部材５６の側部の１つ（外周側）に中空フレーム５５の長手方向に沿って設けられたラック部５７と、中空フレーム５５に中央部がピン部材５８で軸支され、先部にラック部５７の歯に噛合う掛止部５９とを有するラックラチェット６０を有する構成とすることもできる。

続いて、本考案の一実施の形態に係るマジックハンド１０の作用について説明する。
マジックハンド１０では、歯止め部材１１を中央にして、歯止め部材１１の左右両側にそれぞれ配置される第１、第２のクランプ部材１２、１３を同期して接近させるので、離れた場所から歯止め部材１１を第１、第２のクランプ部材１２、１３で容易かつ確実に把持することが可能になる。
そして、歯止め部材１１を第１、第２のクランプ部材１２、１３で把持した状態をロック手段１５を用いてロックすることができるので、歯止め部材１１を一定の把持力で安定して把持することが可能になる。
更に、歯止め部材１１を把持している第１、第２のクランプ部材１２、１３は、同期して離反させることができるので、所定の場所で歯止め部材１１を素早く離すことが可能になる。

以上、本考案を、実施の形態を参照して説明してきたが、本考案は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本考案に含まれる。

１０：マジックハンド、１１：歯止め部材、１２：第１のクランプ部材、１３：第２のクランプ部材、１４：連携駆動手段、１５：ロック手段、１６：中空フレーム、１７、１８：長辺部、１９、２０：短辺部、２１：突起、２２：可動部材、２３：開口部、２４：嵌合穴、２５：進退操作部材、２６：連結ピン部材、２６ａ、２６ｂ：挿通孔、２６ｃ：止め輪、２６ｄ：ブッシュ、２７：第１のピン部材、２７ａ：ブッシュ、２８：第１のレバー部材、２９：第２のピン部材、２９ａ：ブッシュ、３０：第２のレバー部材、３１：ガイド機構、３２：開口部、３３：貫通孔、３４：第１の接続部、３５：第２の接続部、３６：第１のラック、３６ａ：貫通孔、３７：第２のラック、３７ａ：貫通孔、３８：ピニオン、３９：ケース部材、４０：取り付けピン、４０ａ：ブッシュ、４０ｂ：止め輪、４１：位置決めピン部材、４１ａ：ナット、４２：上ガイド、４３：下ガイド、４４：ボルト、４５：カバー部材、４６：ボルト、４７：掛止ピン部材、４８：挿通孔、４９：掛止孔、５０：取っ手、５１、５２：連結部、５３：連結ピン部材、５４：貫通孔、５５：中空フレーム、５６：可動部材、５７：ラック部、５８：ピン部材、５９：掛止部、６０：ラックラチェット

Claims (8)

1. 被把持物を中央にして、該被把持物の左右両側にそれぞれ配置される第１、第２のクランプ部材と、
   前記被把持物に対して前記第１、第２のクランプ部材を、同期して接近させることにより該被把持物の左右の側部にそれぞれ当接させ、かつ同期して離反させることにより該被把持物の左右の側部からそれぞれ離脱させる連動移動を行う連携駆動手段と、
   前記被把持物に対する前記第１、第２のクランプ部材の把持状態をロックするロック手段と、
   前記連携駆動手段を前側に保持し、前記ロック手段を中間部に有する中空フレームとを有することを特徴とするマジックハンド。
2. 請求項１記載のマジックハンドにおいて、前記連携駆動手段は、前記中空フレームに支持され、該中空フレームの長手方向に沿って進退可能な可動部材と、
   後側が連結ピン部材を介して前記可動部材に軸支され、前側が第１のピン部材を介して前記第１のクランプ部材に連結して、前記可動部材の進退移動を前記第１のクランプ部材の左右往復移動に変換する第１のレバー部材と、
   後側が前記連結ピン部材を介して前記可動部材に軸支され、前側が第２のピン部材を介して前記第２のクランプ部材に連結して、前記可動部材の進退移動を前記第２のクランプ部材の左右往復移動に変換する第２のレバー部材と、
   前記第１、第２のクランプ部材の左右方向に沿った連携移動を案内するガイド機構とを有することを特徴とするマジックハンド。
3. 請求項２記載のマジックハンドにおいて、前記可動部材は前記中空フレーム内に挿入され、該可動部材には該中空フレームから突出する進退操作部材が接続されていることを特徴とするマジックハンド。
4. 請求項３記載のマジックハンドにおいて、前記ロック手段は、前記中空フレーム内に挿入された前記可動部材を該中空フレームに掛止する掛止ピン部材を有することを特徴とするマジックハンド。
5. 請求項３記載のマジックハンドにおいて、前記ロック手段は、前記中空フレーム内に挿入された前記可動部材の外周側に該中空フレームの長手方向に沿って設けられたラック部と、前記中空フレームに中央部が軸支され、先部が前記ラック部の歯に噛合う掛止部とを有するラックラチェットを有することを特徴とするマジックハンド。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載のマジックハンドにおいて、前記ガイド機構は、前記第１のクランプ部材の上下方向の一側に前記第２のクランプ部材に向けて突設して設けられ、先側が該第２のクランプ部材を貫通する第１のラックと、
   前記第２のクランプ部材の上下方向の他側に前記第１のクランプ部材に向けて突設して設けられ、先側が該第１のクランプ部材を貫通する第２のラックと、
   上下の２か所で前記第１、第２のラックとそれぞれ噛合するピニオンと、
   前記中空フレームの前端部に取付けられ、前記ピニオンを回転可能に支持し、前記第１、第２のラックの左右方向に沿った往復移動をガイドするケース部材とを有することを特徴とするマジックハンド。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のマジックハンドにおいて、対となる前記第１、第２のクランプ部材には複数の突起が突出高さを調節可能にして設けられ、該第１、第２のクランプ部材は該複数の突起を介して前記被把持物にそれぞれ当接することを特徴とするマジックハンド。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のマジックハンドにおいて、前記中空フレームの後側に中空状の取っ手が着脱可能に設けられていることを特徴とするマジックハンド。

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