JP5192193B2 - クランプ - Google Patents

Description

本発明は、吊上機に連結され、吊上対象物を吊上げる際に吊上対象物を挟持するクランプに関する。

建設現場や土木現場では、種々の鋼材類、例えば、形鋼（山形鋼、みぞ形鋼、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼）、鉄骨、鋼板等が使用される。そして、これら鋼材類を吊上げて運搬するために、吊上機と吊上対象物（鋼材類）とを連結するクランプが使用される。

図５は、従来から使用されているクランプを説明した図である。同図に示したように、クランプ１００は、カバー体２０を有しており、カバー体２０は、平板状に形成された２つの外側体を互いに対向させて形成されている。このカバー体２０に、吊上対象物の平板部が差込まれる締付用溝２２が形成されている。この締付用溝２２に上記平板部を差込み、差し込まれた平板部をカム部２４で締付用溝２２の下側に押し付けて挟持するようにして締付を行なうものである。カム部２４はカバー体２０の外側体間のカム用回転軸２６に軸着されている。

また、カバー体２０内部には、カバー体２０に設けられた回転軸２８に第１リンク部３０がその中間部分で軸着され、一方側と他方側に一端側回動部３０ａと他方側回動部３０ｂを有した構成となっている。そして、第１リンク部３０とカム部２４とは第２リンク部３２で連結されている。この連結状態は、第２リンク部３２の両端部をそれぞれ、第１リンク部３０の他方側回動部３０ｂとカム部２４の回動端側位置とに軸着させ、各軸着部で各部材が互いに回動可能に装着されている。

第１リンク部３０の一端側回動部３０ａには、吊上機との結合を行なうための結合用部材３４の一端が回転軸３６で回転自由に軸着されている。結合用部材３４の他端部には、吊上機の吊上部との結合用部分である環体３８が設けられている。そして、上記吊上機による吊上時には、結合用部材３４が回動して、環体３８が略垂直上方に引っ張られる。これにより、結合用部材３４は矢印３００方向に、第１リンク部３０は矢印４００方向に、その吊荷重により回動する。そして、第２リンク部３２により、カム部２４が図の下方向に押し下げられ、カム部２４と締付用溝２２の底部との間で挟持した状態で締付が行なわれる。従って、吊荷重に応じた締付力がカム部２４から吊上対象物へ付加される。

符号４０は、ロック装置で、スプリングを有しており（図示せず）、ロック装置は、カム部２４の締付方向の回動と解除方向の回動の双方にスプリングの付勢力が切り替わるように設けられている。

図６は、従来から使用されているクランプの他の形態を示している。ここで、図５に示したものと同様の要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。同図に示したクランプ１１０は、第１リンク部３０が全回動動作領域で完全にカバー体２０内部に納められている。そして、第１リンク部３０には、一端側回動部３０ａに、回転軸３６で結合用部材３４が回動自由に軸着されている。図５に示したクランプ１００と異なる点は、結合用部材３４の端部に切り込み部３４ａが形成され、切り込み部３４ａを横切る位置に設けられた回転軸３５に、中間部材３７が軸着されていることである。中間部材３７には、環体３８が設けられている。これにより環体３８は、中間部材３７への取付部（図示していない孔部）を中心に回動する構成になっている。なお、回転軸３５は、第１リンク部３０の一端側回動部３０ａに設けられた回転軸３６と略直交する方向に設けられている。

図７は、図５に示したクランプ１００を使用して鋼板４２の吊上を行なった状態を説明した図である。同図では、略Ｌ字状に折り曲げられた鋼板４２を、折り曲げた部位を上側に向け、その端部位置にて２個のクランプ１００を使用して締付を行い、２個の吊上具４４を使用して鋼板４２の吊上を行なっている。吊上具４４は、フック４４ａ、４４ｂをチェーン４４ｃの各端部に備えている。吊上においては、各吊上具４４のフック４４ａをクランプ１００の環体３８に係合させ、フック４４ｂを一個の吊上環４６に係合させて、吊上機械（図示せず）でワイヤー４５を吊り上げ、これによりワイヤー４５が結合した吊上環４６を吊上げている（矢印２０４方向）。従って、クランプ１００には、垂直方向から傾斜した方向（矢印２００、２０２方向）から吊上力が作用し、これにより、クランプ１００を吊上方向（矢印２００、２０２の方向）に傾ける力が作用する。このため、カム部２４に作用する締付力がカム部２４の鋼板４２への接触面全体で均一に作用せず、吊上方向の傾斜側に応力が集中し、この箇所でカム部２４の角部が鋼板４２の表面に「キズ」を付けることとなる。

更に、鋼板４２の吊上の開始時点では、カム部２４は、装着されているスプリングによる小さい締付力しか発揮していないので、吊荷重が十分に掛かるまでの過程で、クランプ１００が吊上方向に締付箇所を中心に若干回転してしまうおそれがある。これは、挟持角度のずれや締付位置のずれを生起される原因ともなる。

しかしながら、まず、上記各従来のクランプの機構では、カム部に連結される２つのリンク部は、カバー体内の空間内で回動する構成を取っていることから、それらリンク部に更に連結する部材に揺動する構成を設けることになるが、どうしてもカム部の吊上対象物への挟持の作用点からその揺動動作のポイントとが離れた箇所となるという欠点がある。これは、図５に示したクランプで特に顕著に現れている。図６に示したクランプでは、締付箇所に近い位置で環体を結合した中間部材が揺動する揺動構造が構成されているが、まだ十分に短くされているとはいえない。

また、上述した種類のクランプを使用する場合、吊上状態で加わる吊上力や吊上方向以外に、吊上を行なっていない状態から吊上を行なう移行状態と、吊上対象物が他の設備等に衝突して発生する、いわゆる「衝撃荷重」が加わる場合を考慮する必要がある。このような吊上状態が変化する場合には、図６に示したクランプの中間部材の両端部に回転軸を設けた構成では、２つの軸によって環体を適切な方向に回動させるのに、時間的な遅れが発生するおそれがある。この場合、吊上対象物にキズが発生する可能性が生じる。

更に、図６に示したクランプでは、２つの軸により構成した揺動構造において、吊上力が加えられる方向によっては、デッド状態が発生し、吊上機との結合を行なう環体に作用する吊荷重がカム部に適切に伝わらず十分な締付力が得られないおそれもある。また、結合部材の両端部に回転軸を設けると、吊荷重がかかる部位に設けられる回転軸等の部材点数か増えることになり、メンテナンスに手間がかかり、好ましくない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吊上げる鋼材類にキズが発生せず、またデッド状態が発生しにくいコンパクトなクランプを安価に提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
対向する２つの外側体を有するカバー体に挟まれた空間に稼動部を備えたクランプにおいて、前記稼動部は、前記外側体間に軸着され、回動動作により吊上対象物の締付動作を行なうカム部と、前記外側体間に、その中間部分で軸着され、一端側回動部が前記カバー体から突出した状態で回動する第１リンク部と、一端部が前記第１リンク部の他端側回動部に、他端部が前記カム部の回動端側位置にそれぞれ回動自在に軸着された第２リンク部と、を有し、前記第１リンク部の前記一端側回動部には、該一端側回動部に対して任意の方向に揺動自在に連結された揺動部が設けられ、該揺動部にて吊上機との結合が行なわれることを特徴とする。

この構成によれば、従来においてカバー体内空間で回動していた第１リンク部材、すなわち、カム部に第２リンク部を介して連結されている部材の一端側をカバー体から突出させ、その一端側回動部に直接、揺動部を任意の方向に揺動可能に連結している。従って、吊上対象物の締付を行なうカム部の作用点からできるだけ近い位置で吊上機からの引っ張り力の方向への部材の揺動動作を行なうことができる。従って、吊上機からの引っ張り力の加えられる点とカム部の吊上対象物への締付の作用点との間の腕の長さ、すなわち回転モーメントを可級的に短くすることができる。なお、揺動部は、全体を一体の環体として構成することや複数部材を軸着することなど種々の構成を取ることができる。

これにより、吊上対象物を吊上げていない状態から、吊上げた状態に移行する途中状態や、いわゆる「衝撃荷重」が加わる場合に、上記のようにクランプに加わる回転モーメントが小さくなっていることにより、カム部に作用する締付力の偏りが減少し、吊上対象物にキズが発生しない。また、第１リンク部材に直に揺動部を設けたことで、吊上げ開始時や吊上げ中に引っ張力が加えられた際に時間的な遅れのない迅速な方向の揺動動作が達成される。更に、稼動部を構成する部品点数が減少し、メンテナンスの軽減が図られる。

請求項２に記載の発明は、
前記揺動部は、前記第１リンク部の前記一端側回動部に、該一端側回動部に対して任意の方向に揺動自在に連結された揺動連結体と、該揺動連結体に回動自在に軸着され前記吊上機との結合を行なう結合部材と、を有していることを特徴とする。

これにより、吊上開始時等や吊上中に引っ張力が加えられた場合に結合部材も回動すことになり、揺動連結体の揺動動作の円滑化が図られる。また、クランプを使用しない場合には結合部材を揺動連結体側に回動させて、コンパクトな収納状態とすることが可能となる。

請求項３に記載の発明は、
前記揺動部の前記第１リンク部の一端側回動部との揺動連結構造は、前記第１リンク部の一端側回動部及び前記揺動連結体に形成された連結用穴部がそれぞれ鎖状に挿通連結されて構成されたことを特徴とする。

この構成によれは、第１リンク部の一端側回動部と揺動部との連結を簡単な構成で形成することができ、製造コストの低減が図られている。

請求項４に記載の発明は、
前記第１リンク部の一端側回動部及び前記揺動連結体に形成された連結用穴部の内周は、角のない凸円弧状の外表面を有する形状とされたことを特徴とする。

この構成によれば、揺動連結体の揺動が円滑になる。従って、揺動連結体の揺動時に各部材間での振動が抑制され、吊上対象物の安定した挟持が達成される。更に、各連結用穴部の損耗が抑制され、揺動連結体の長寿命化を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、
前記第１リンク部の一端側回動部の連結用穴部は、長穴状に形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、揺動連結体が、前記第１リンク部に対して揺動するのみならず、長穴状に形成された上記連結用穴部をスライドする動作も可能となる。従って、揺動連結体に衝撃荷重が加わった場合、揺動部が第１リンク部の一端側回動部の連結用穴部をスライドすることにより、第１リンク部に衝撃荷重が直接的に伝わることが防止され、吊上対象物の安定した挟持が達成される。

請求項６に記載の発明は、
前記第１リンク部の長穴状の連結用穴部の一部が、前記揺動連結体の吊上方向に円弧状に拡張された２段型の環部構造とされたことを特徴とする。

この構成によれば、クランプによる吊上作業時には、揺動連結体の連結用穴部が、第１リンク部の連結用環の上記拡張部分に移動し、その揺動範囲を広範囲に維持することが可能となる。

請求項７に記載の発明は、
前記第１リンク部の前記一端側回動部には、前記揺動部がその揺動動作時に係合して前記揺動を規制するための係合部が前記一端側回動部の先端から回動半径外側へ突出形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、吊上対象物の締付解除時に、揺動部が係合部に係合した状態で揺動されることで、第１リンク部材を所定の位置まで回動させておく動作を簡単に行なうことができる。これにより、次の動作への準備を容易に行なうことができる。

本発明のクランプによれば、吊上方向が傾斜した場合であっても吊上対象物にキズが発生せず、また締付にデッド状態が発生しにくいクランプをコンパクト且つ安価に構成することができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるクランプ１０を示している。ここで、図５に示したものと同様の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。本実施の形態のクランプ１０は、第１リンク部３０の構成に１つの特徴を有しており、その一端側回動部３０ａがカバー体２０から常に突出した状態で回動動作するように装着されている。そして、第１リンク部３０の一端側回動部３０ａには、長穴状の連結用穴部３０ｃが形成されている。

そして、更に特徴的なことは、この第１リンク部３０の一端側回動部３０ａに、揺動連結体４８が設けられていることである。揺動連結体４８は、略Ｕ字状に形成された連結用穴部４８ａを有しており、この連結用穴部４８ａが、第１リンク部３０の長穴状の連結用穴部３０ｃに鎖状に挿通連結されている。また、長穴状の連結用穴部３０ｃと連結用穴部４８ａとのサイズ関係は、連結用穴部４８ａがあそびを持って揺動できる程度に調整されている。

この揺動連結体４８と第１リンク部３０の一端側回動部３０ａとの揺動連結構造により、揺動連結体４８は、第１リンク部３０の一端側回動部３０ａに対して所定範囲を任意の方向にスムーズに揺動可能となっている。例えば、揺動連結体４８は、矢印３１０、３１２の方向に回動可能である。更に、本実施の形態では、連結用穴部３０ｃと連結用穴部４８ａの内周部の形状は、角のない凸円弧状の外表面を有している。これにより、揺動連結体４８の揺動がより円滑なものとなり、また、揺動時における部材間の連結用穴部間での振動が抑制され、吊上対象物の安定した挟持が達成される。更に、各連結用穴部の損耗が抑制され、揺動連結体の長寿命化を図ることができる。

この様に、第１リンク部３０の一端側回動部３０ａに揺動可能な部材が直接設けられたことにより、カム部２４の挟持作用点から揺動連結体までの腕の長さを可及的に短くすることが可能となっている。すなわち、揺動連結体をカバー体２０の外縁部の直近に位置させることが可能となっている。なお、本実施の形態では、揺動連結体４８には環体３８から連続形成された結合用部材３９が回動自由に軸着されている。環体３８は吊上機との結合部材であり、環体３８と揺動連結体４８で揺動部を構成している。なお、揺動部は、全体を一体の環体として構成することや複数部材を軸着することなど種々の構成を取ることができる。

図２は、図１に示したクランプ１０のカバー体２０を構成する外側体の片側とロック装置４０を外し、稼働部全体の構成を示している。図示のように、第１リンク部３０は、従来よりもやや大きく構成されており、カバー体２０の外側に一端側回動部３０ａが突出していることが理解される。

以下、図１に示したクランプ１０の実際の使用状態を説明する。図３は、上記図７に示した状況と同様の吊り下げ状況が示されている。なお、図７に示した要素と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本図では、２個のクランプ１０を使用し、図７に示した状態と同様の状態で鋼板４２の締付を行っている。ここで、本発明の実施の形態にかかるクランプ１０は、第１リンク部３０の、カバー体２０から突出した部位である一端側回動部３０ａから、揺動連結体４８が吊上方向（図中矢印２００、２０２の方向）に傾斜している。このように、揺動連結体４８がカバー体２０の外縁部直近に位置しているので、吊上機からの引っ張り力の加えられる点とカム部２４の鋼板４２への締付の作用点との間の腕の長さは短く、すなわち、揺動連結構造が設けられていない場合と比較して、クランプ１０による鋼板４２締付箇所に加わる回転モーメントは小さくなっている。従って、カム部２４と鋼板４２の接触面の全面で、カム部２４の締付力の偏りが減少し、鋼板４２に許容範囲を超える「キズ」が生じることが防止される。

更に、揺動連結体４８は、第１リンク部３０に対して任意の方向に揺動可能とされていることから、鋼板４２を吊上げていない状態から、吊上げた状態に移行する途中状態や、いわゆる「衝撃荷重」が加わる場合にも、同様の原理によりクランプ１０の挟持角度のずれや締付箇所の位置ずれが発生せず、更にデッド状態が回避される。

また、連結用穴部４８ａと連結用穴部３０ｃとは、鎖状に連結されているので、使用状況の変化に対して揺動連結体４８が適切な方向に迅速に揺動可能である。これにより、揺動連結体４８に吊上げ開始時や吊上げ中に引っ張力が加えられた際に時間的な遅れのない迅速な方向の揺動動作が達成されている。

更に、連結用穴部４８ａと連結用穴部３０ｃの内周は、凸円弧状の外表面を有しているので、揺動連結体４８の連結用穴部４８ａの揺動は円滑である。従って、揺動連結体４８の揺動時における各部材間での振動の抑制や、鋼板４２の安定した挟持が達成され、結果として損耗が抑制され、揺動連結体４８の長寿命化が達成される。

また、環体３８が、揺動連結体４８に設けられた回転軸５０を中心に回動する構成になっていることから、この部分の回動機構によっても、揺動連結体４８の揺動動作の円滑化が図られている。更に、クランプ１０を使用しない場合にはコンパクトな収納が可能となる。

図４は、第１リンク部とこれに連結された揺動連結体の他の実施の形態を説明している。ここで、図１に示したものと同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、第１リンク部３０の連結用穴部３０ｃの一部が円弧状に拡張され、拡張された部分に孔拡張部分３０ｄが設けられた２段構造となっている。孔拡張部分３０ｄは、連結用穴部３０ｃの吊上方向の上部位置に拡張して形成されている。また、連結用穴部３０ｃには、係合部３１が一端側回動部３０ａの先端から回動半径外側へ突出形成されている。係合部３１は、揺動連結体４８の揺動動作を規制するためのものである。

吊上機による吊上が行われた状態では、揺動連結体４８の連結用穴部４８ａは、第１リンク部３０の連結用穴部３０ｃの孔拡張部分３０ｄに位置するようになる。これにより、揺動連結体４８が第１リンク部３０の連結用穴部３０ｃに対する揺動範囲を広範囲に確保するものである。そして、締付状態の解除は、吊上対象物が移動先で降ろされた状態になることで行なわれる。この時、揺動連結体４８のみが孔拡張部分３０ｄの部分で回動し、第１リンク部３０が元に戻っていない状態が上記係合部３１の存在によって防止される。すなわち、揺動連結体４８が係合部３１に係合し、その重量で一緒に回動させることとなる。更に、着地状態で、カム部２４が上述のスプリングによって付勢されている状態をこの揺動連結体４８を係合部３１に係合させた状態で回動させることにより解除することができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変更が可能である。例えば、図１に示した実施の形態では、第１リンク部３０の連結用穴部３０ｃは、長孔状に形成されたが、これに限られるものではなく、全体を円弧に近い形状にすることも可能である。

また、図１に示した実施の形態では、揺動連結体４８には環体３８から連続形成された結合用部材３９が回動自由に軸着されているとしたが、環体３８を揺動連結体４８に固定して設けるようにして良い。

本発明の実施の形態にかかるクランプを示した説明図である。 図１に示したクランプの構成を説明した図である。 図１に示したクランプを使用した状態を説明した図である。 第１リンク部と第１リンク部に連結された揺動連結体の他の実施の形態を説明した図である。 従来から使用されているクランプを説明した図である。 従来から使用されているクランクの他の形態を説明した図である。 図５に示したクランプを使用して鋼板の吊上を行なった状態を説明した図である。

符号の説明

１０ クランプ
２０ カバー体
２２ 締付用溝
２４ カム
２６ カム用回転軸
２８ 回転軸
３０ 第１リンク部
３２ 第２リンク部
３４ 結合用部材
４２ 鋼板
４４ 吊上具
４８ 揺動連結体

Claims (7)

1. 対向する２つの外側体を有するカバー体に挟まれた空間に稼動部を備えたクランプにおいて、
   前記稼動部は、
   前記外側体間に軸着され、回動動作により吊上対象物の締付動作を行なうカム部と、
   前記外側体間に、その中間部分で軸着され、一端側回動部が前記カバー体から突出した状態で回動する第１リンク部と、
   一端部が前記第１リンク部の他端側回動部に、他端部が前記カム部の回動端側位置にそれぞれ回動自在に軸着された第２リンク部と、
   を有し、
   前記第１リンク部の前記一端側回動部には、該一端側回動部に対して任意の方向に揺動自在に連結された揺動部が設けられ、該揺動部にて吊上機との結合が行なわれることを特徴とするクランプ。
2. 前記揺動部は、
   前記第１リンク部の前記一端側回動部に、該一端側回動部に対して任意の方向に揺動自在に連結された揺動連結体と、
   該揺動連結体に回動自在に軸着され前記吊上機との結合を行なう結合部材と、を有していることを特徴とする請求項１に記載のクランプ。
3. 前記揺動部の前記第１リンク部の一端側回動部との揺動連結構造は、
   前記第１リンク部の一端側回動部及び前記揺動連結体に形成された連結用穴部がそれぞれ鎖状に挿通連結されて構成されたことを特徴とする請求項２に記載のクランプ。
4. 前記第１リンク部の一端側回動部及び前記揺動連結体に形成された連結用穴部の内周は、
   角のない凸円弧状の外表面を有する形状とされたことを特徴とする請求項３に記載のクランプ。
5. 前記第１リンク部の一端側回動部の連結用穴部は、長穴状に形成されたことを特徴とする請求項３又は４の何れか１項に記載のクランプ。
6. 前記第１リンク部の長穴状の連結用穴部の一部が、前記揺動連結体の吊上方向に円弧状に拡張された２段型の環部構造とされたことを特徴とする請求項５に記載のクランプ。
7. 前記第１リンク部の前記一端側回動部には、前記揺動部がその揺動動作時に係合して前記揺動を規制するための係合部が前記一端側回動部の先端から回動半径外側へ突出形成されたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のクランプ。

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