JP6070039B2 - 玉掛け用吊り治具 - Google Patents

Description

本発明は、玉掛け用吊り治具に関するものである。

例えば連続鋳造設備では、モールド（鋳型）を整備する際に、クレーンによるモールドの吊り上げが行われる（特許文献１参照）。
モールド等の重量物を吊り荷とする吊り上げ構造の一例として、スリングを介して吊り上げるものがある。
ここで、スリングを介した吊り上げ構造について説明する。
図１３は、スリングを介した従来の吊り上げ構造を示す長辺側の側面図である。
図１４は、スリングを介した従来の吊り上げ構造を示す短辺側の側面図である。
図１５は、従来の吊りフレームを示す平面図である。
ここでは、吊り荷１０１に対して吊りフレーム１０２を連結し、例えば四本のスリング１０３の夫々の下端を吊りフレーム１０２の四点に掛け、各スリング１０３の上端をクレーンフック１０４に掛けて吊り上げを行う。

吊り荷１０１は、横方向に長い略直方体をしている。これに対応して、吊りフレーム１０２は、向かい合う一対の長辺フレーム１０５と、向かい合う一対の短辺フレーム１０６とを、備えた平面視で略長方形の枠状に形成してある。吊りフレーム１０２の四隅となる各短辺フレーム１０６の両端には、シャックルを接続可能な略小判状のフランジ１０７を形成してあり、各フランジ１０７には、下側と上側の二箇所に貫通孔を形成してある。下側の貫通孔、及び上側の貫通孔に、シャックル１０８、１０９を接続してあり、下側のシャックル１０８には、吊り輪１１１を掛けてあり、上側のシャックル１０９には、スリング７３における下側のアイ１１２を掛けてある。

一方、吊り荷１０１には、吊りフレーム１０２の四隅に対応する位置に、側方に突出するトラニオン１１３を形成してあり、このトラニオン１１３に対して吊り輪１１１を掛ける。
スリング１０３は四本あり、各スリング１０３における上側のアイ１１４を一つのフック用のマスターリング１１５に掛けてあり、このマスターリング１１５をクレーンフック１０４に掛ける。

吊り上げ構造の別の例として、スリングによらない吊り具を介して吊り上げるものもある。
ここで、吊り具を介した吊り上げ構造について説明する。
図１６は、吊り具を介した従来の吊り上げ構造を示す長辺側の側面図である。
ここでは、吊り荷１０１に対して吊りフレーム１２１を連結し、この吊りフレーム１２１に溶接した吊り具１２２にクレーンフック１０４を掛けて吊り上げを行う。

吊りフレーム１２１には、上面の中央に吊り具１２２を溶接してある。この吊り具１２２は、吊りフレーム１２１の上面から上方に突出する一対のブラケット１２３と、これら一対のブラケット１２３間で略水平に掛け渡した係合軸１２４と、を備え、この係合軸１２４に対してクレーンフック１０４を掛ける。
吊りフレーム１２１には、その四隅に吊りピース１２５を溶接してあり、吊り荷１０１には、吊りピース１２５に対応する位置に、側方に突出するトラニオン１１３を形成してある。そして、吊りピース１２５とトラニオン１１３とを、吊り輪１２６、シャックル１２７、及び吊り輪１２８を介して連結している。

特開平７−３０３９４３号公報

先ず、スリングを介した吊り上げ構造の場合には、吊り上げ時にスリングに作用する張力のうち、吊り角度に応じた水平分力が、吊りフレームに対して圧縮力として作用することになる。したがって、吊りフレームを、その圧縮力に耐え得るだけの十分な強度とするために、重量増加を招いてしまう。
また、スリングによらない吊り具を介した吊り上げ構造の場合には、吊りフレームに対して主に吊り荷の重量に起因した曲げ応力が作用することになる。したがって、その曲げ応力に耐え得るだけの強度が吊りフレームに要求されるため、やはり吊りフレームの大型化や重量増加を招いてしまう。
本発明の課題は、吊りフレームに対して過大な圧縮力や曲げ応力が作用することを抑制し、吊りフレームの重量増加を抑制することである。

本発明の一態様に係る玉掛け用吊り治具では、
クレーンフックに吊り荷を玉掛けする際に用いる玉掛け用吊り治具であって、
吊り荷の上側に配置される吊りフレームと、
基端側が吊りフレームに固定され、平面視で先端位置とクレーンフックとの距離が変化可能となるように、先端側が横方向に伸縮可能で、且つ伸張方向に付勢してある複数の伸縮フレームと、
吊り荷を吊り上げ可能な状態で複数の伸縮フレームの各先端側と吊り荷とを連結する複数の連結部材と、
伸縮フレームを吊り上げ可能な状態で複数の伸縮フレームの各先端側とクレーンフックとを連結する複数のスリングと、を備えることを特徴とする。

また、一つの伸縮フレームは、
一対の伸縮機構と、
一対の伸縮機構の先端側同士に連結される連結フレームと、を備え、
一つの伸縮機構は、
吊りフレームに固定されるシリンダと、
先端側に連結フレームが連結され、進退可能な状態で基端側がシリンダに挿入されるロッドと、
シリンダ内に挿入されロッドを先端側に付勢するスプリングと、を備え、
シリンダは、配管からなり、基端は閉塞プレートによって閉塞され、先端は開放され、
閉塞プレートには貫通孔が形成され、
ロッドは、
シリンダに挿入され且つ閉塞プレートの貫通孔に挿通される基端側の小径部と、
シリンダに内嵌される先端側の大径部と、を備える。

本発明の他の態様に係る玉掛け用吊り治具では、
連結フレームは、
平面視における吊りフレームよりも外側でクレーンフックを中心とする径方向と直交する方向に延在し、延在方向の軸周りに回動可能な状態で一対の伸縮機構の先端側同士に連結され、回動中心よりも鉛直方向下側に連結部材が連結され、回動中心よりも鉛直方向上側にスリングが連結されることを特徴とする。

本発明の他の態様に係る玉掛け用吊り治具では、
吊りフレームは、
水平面上に並んで向かい合う一対の第１フレームと、
水平面上に並んで向かい合い、一対の第１フレームにおける一端同士及び他端同士を連結する一対の第２フレームと、を備え、
複数の伸縮フレームは、
第１フレームに固定され、第１フレームに沿って伸縮し、且つ第１フレームの一端側に付勢してある一端側の伸縮フレームと、
第１フレームに固定され、第１フレームに沿って伸縮し、且つ第１フレームの他端側に付勢してある他端側の伸縮フレームと、を備えることを特徴とする。

本発明の他の態様に係る玉掛け用吊り治具では、
一端側の伸縮フレーム、及び他端側の伸縮フレームは、
ロッドの先端側に軸受け用貫通孔が形成され、
連結フレームが第２フレームに沿って延在し、連結フレームにおける延在方向の両端側に回動支持軸が形成されており、
軸受け用貫通孔に回動支持軸を挿通することで、連結フレームが一対の伸縮機構の先端側同士に連結されることを特徴とする。

本発明の他の態様に係る玉掛け用吊り治具では、
一端側の伸縮フレーム、及び他端側の伸縮フレームは、
連結フレームにおける延在方向の両端側で且つ回動支持軸よりも内側にフランジが形成され、フランジにおける連結フレームの回動中心よりも鉛直方向下側、及び鉛直方向上側の双方に連結用貫通孔が形成されており、
鉛直方向下側の連結用貫通孔にシャックルを介して連結部材が連結され、鉛直方向上側の連結用貫通孔にシャックルを介してスリングが連結されることを特徴とする。

本発明の他の態様に係る玉掛け用吊り治具では、
連結フレームは、
延在方向に沿って伸縮可能に構成されることを特徴とする。

本発明の一態様に係る玉掛け用吊り治具によれば、吊りフレームに対して、横方向に伸縮可能で且つ伸張方向に付勢してある伸縮フレームを固定し、伸縮フレームと吊り荷とを連結部材で連結し、且つ伸縮フレームとクレーンフックとをスリングで連結している。したがって、吊り上げ時にスリングに作用する張力のうち、吊り角度に応じた水平分力が伸縮フレームの収縮によって吸収される。これにより、吊りフレームに過大な圧縮力が作用することを抑制できるので、吊りフレームに要求される強度が軽減され、軽量化を図ることができる。また、吊りフレームの中央ではなく、伸縮フレームの先端側とクレーンフックとをスリングで連結するので、吊りフレームに対して主に吊り荷の重量に起因した曲げ応力が作用することも抑制できる。これにより、やはり吊りフレームに要求される強度が軽減されるので、軽量化を図ることができる。このように、吊りフレームに対して過大な圧縮力や曲げ応力が作用することを抑制し、吊りフレームの重量増加を抑制することができる。

スリングを介した吊り上げ構造を示す長辺側の側面図である。 スリングを介した吊り上げ構造を示す短辺側の側面図である。 吊りフレーム及び伸縮フレームを示す平面図である。 伸縮機構の内部を示す平面図である。 吊りフレームの詳細を示す平面図である。 伸縮機構の詳細を示す図である。 シリンダの先端側と長辺フレームとの接続部分を示す図である。 シリンダの基端側と長辺フレームとの接続部分を示す図である。 連結フレームの詳細を示す図である。 伸縮機構と短辺フレームとの接続部分を示す図である。 吊り輪とトラニオンとの係合部分を示す図である。 スリングの詳細を示す図である。 スリングを介した従来の吊り上げ構造を示す長辺側の側面図である。 スリングを介した従来の吊り上げ構造を示す短辺側の側面図である。 従来の吊りフレームを示す平面図である。 吊り具を介した従来の吊り上げ構造を示す長辺側の側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
連続鋳造設備では、モールド（鋳型）を整備するときなどに、天井クレーンによるモールドの吊り上げが行われる。
本実施形態は、連続鋳造設備におけるモールド等の重量物を吊り荷とする吊り上げ構造を開示するものである。
図１は、スリングを介した吊り上げ構造を示す長辺側の側面図である。
図２は、スリングを介した吊り上げ構造を示す短辺側の側面図である。
図３は、吊りフレーム及び伸縮フレームを示す平面図である。
図４は、伸縮機構の内部示す平面図である。

玉掛け用吊り治具１１は、クレーンフック１２に吊り荷１３を玉掛けする際に用いられる。ここでは、クレーンフック１２に吊り下げて使用する吊り具のうち、駆動装置を持たない吊り具を、玉掛け用吊り治具と称す。
玉掛け用吊り治具１１は、吊り荷１３の上側に配置される吊りフレーム２１と、基端側が吊りフレーム２１に固定され、平面視で先端位置とクレーンフック１２との距離が変化可能となるように、先端側が水平方向に伸縮可能で、且つ伸張方向に付勢してある伸縮方向の異なる二つの伸縮フレーム３１と、この伸縮フレーム３１を吊り上げ可能な状態で、伸縮フレーム３１の先端側とクレーンフック１２とを連結する複数のスリング１４と、を備える。

伸縮フレーム３１は、吊り荷１３を吊り上げ可能な状態で吊り荷１３と連結される。
吊り荷１３は、横方向に長い略直方体をしている。
吊りフレーム２１の外形は、平面視で吊り荷１３の外形と略同等の大きさとなる長方形の枠状に形成されている。すなわち、吊りフレーム２１は、図３に示すように、水平面上に並んで向かい合う一対の長辺フレーム２２と、水平面上に並んで向かい合い、一対の長辺フレーム２２における一端同士及び他端同士を連結する一対の短辺フレーム２３と、を備える。なお、長辺フレーム２２の延在方向を便宜的に治具長手方向と称し、短辺フレーム２３の延在方向を便宜的に治具幅方向と称す。

ここで、吊りフレーム２１について説明する。
図５は、吊りフレームの詳細を示す平面図である。
吊りフレーム２１は、一対の短辺フレーム２３の間でこの短辺フレーム２３と平行に延在し、一対の長辺フレーム２２同士を連結する二つの補強フレーム２４と、吊りフレーム２１を補強フレーム２４によって区画した各領域で対角線上に延在し、一対の長辺フレーム２２同士を連結する筋交いフレーム２５を備える。
これら長辺フレーム２２、短辺フレーム２３、補強フレーム２４、筋交いフレーム２５は、何れも配管からなり、溶接によって連結されている。

長辺フレーム２２には、治具長手方向における短辺フレーム２３が連結されている位置に、治具長手方向に沿って並び、且つ鉛直方向に貫通した二つの固定用貫通孔２６が形成されている。
長辺フレーム２２には、治具長手方向における補強フレーム２４が連結されている位置に、治具長手方向に沿って並び、且つ鉛直方向に貫通した二つの固定用貫通孔２７が形成されている。
上記が、吊りフレーム２１についての説明である。

二つの伸縮フレーム３１は、図３に示すように、その伸張方向が平面視でクレーンフック１２による吊り点Ｐを中心に放射状になるように、且つ周方向で等間隔に設けられている。ここでは、二つの伸縮フレーム３１を設けているため、互いの伸縮方向の角度差を１８０度とし、夫々、伸縮方向を治具長手方向と平行にしている。なお、伸縮フレーム３１を三つ設ける場合には互いの伸縮方向の角度差を１２０度とし、伸縮フレーム３１を四つ設ける場合には互いの伸縮方向の角度差を９０度とする。

一つの伸縮フレーム３１は、一対の伸縮機構３２と、この一対の伸縮機構３２の先端側同士に連結される連結フレーム３３と、を備える。
一つの伸縮機構３２は、長辺フレーム２２に固定されるシリンダ３４と、先端側に連結フレーム３３が連結され、進退可能な状態で基端側がシリンダ３４に挿入されるロッド３５と、図４に示すように、シリンダ３４内に挿入されロッド３５を先端側に付勢するスプリング３６と、を備える。

ここで、伸縮機構３２について説明する。
図６は、伸縮機構の詳細を示す図である。
シリンダ３４は、配管からなり、基端は円形の閉塞プレート４１によって閉塞され、先端は開放されている。閉塞プレート４１の中心には貫通孔が形成されている。シリンダ３４の外径は、長辺フレーム２２の外径と等しい。
ロッド３５は、シリンダ３４に挿入され且つ閉塞プレート４１の貫通孔に挿通される基端側の小径部４２と、シリンダ３４に内嵌される先端側の大径部４３と、略板状の先端部４４と、を備える。

小径部４２は、摺動可能な状態で閉塞プレート４１の貫通孔に挿通され、この貫通孔から突き出た基端側に雄ネジが形成されており、この雄ネジに抜け止めのためのナット４５を締結してある。なお、締め付け力を保持し、緩みを防止するために、二つのナットを互いに締め合うダブルナット構造にしてある。
大径部４３は、基端側が摺動可能な状態でシリンダ３４に内嵌され、先端側がシリンダ３４から延び出ている。

したがって、ロッド３５は、小径部４２が閉塞プレート４１の貫通孔に摺接し、大径部４３がシリンダ３４に摺接することで、摺動可能に支持されている。
スプリング３６は、シリンダ３４に内嵌され、且つ小径部４２に外嵌される圧縮バネからなり、一つのシリンダ３４に対して五本のスプリング３６が直列に挿入されている。各スプリング３６は、全て同一の圧縮バネであり、各スプリング３６同士の間には、ワッシャを介挿してある。

組み立ての際には、小径部４２に五本のスプリング３６を外嵌させた状態で、ロッド３５の基端側を、シリンダ３４の先端から挿入する。さらに、大径部４３をシリンダ３４に内嵌させ、且つ閉塞プレート４１の貫通孔に挿通させ、閉塞プレート４１から突き出た小径部４２にナット４５を締結する。このとき、各スプリング３６に予め定めた僅かな圧縮荷重が作用するように、各スプリング３６の長さ、バネ定数等の諸元を設定してある。

直列に並んだスプリング３６のうち、最も基端側に位置するスプリング３６は、閉塞プレート４１に当接し、最も先端側に位置するスプリング３６は、大径部４３の端面、つまり大径部４３と小径部４２との段差面に当接している。各スプリング３６は、僅かに圧縮させた状態でシリンダ３４に封入されているため、その反発力によってロッド３５を先端側へと付勢してある。伸張方向のストロークは、ナット４５が閉塞プレート４１に当接することで係止される。

したがって、伸縮機構３２に対して外部から圧縮力が作用していないときには、各スプリング３６の反発力により、ナット４５が閉塞プレート４１に当接するまでロッド３５が先端側に前進した初期位置（最大伸張位置）にある。また、伸縮機構３２に対して外部から圧縮力が作用したときには、直列に並んだ各スプリング３６の反発力に抗してロッド３５が基端側に後退し、各スプリング３６が最小高さとなるまでストローク可能となる。なお、各スプリング３６の伸縮と変位、及びロッド３５の進退がスムーズになるように、シリンダ３４の内部にはグリスを塗布してある。

シリンダ３４は、先端側の外周に連結された一対の先端側ブラケット４６と、基端側の外周に連結された一対の基端側ブラケット４７と、を備える。これら先端側ブラケット４６、及び基端側ブラケット４７は、シリンダ３４を長辺フレーム２２へ固定するためのブラケットである。
先端側ブラケット４６は、治具幅方向の長さがシリンダ３４の外形寸法よりも長い一対の板部材からなり、夫々、鉛直方向の上下から平行にシリンダ３４を挟持するように、溶接によってシリンダ３４に連結されている。

先端側ブラケット４６には、シリンダ３４よりも治具幅方向の外側に、先端側ブラケット４６同士を連結する連結プレート５１が溶接によって連結されている。この連結プレート５１は、先端側ブラケット４６における治具長手方向の略中央に位置し、面方向がシリンダ３４の軸方向と直交するように設けられている。また、連結プレート５１は、治具幅方向の内側がシリンダ３４の外周に沿うように略半円分を切り欠いた形状にされており、シリンダ３４に対しても溶接によって連結される。

先端側ブラケット４６には、シリンダ３４よりも治具幅方向の内側に、先端側ブラケット４６同士を連結する連結プレート５２が溶接によって連結されている。この連結プレート５２は、先端側ブラケット４６における治具長手方向の先端に位置し、面方向がシリンダ３４の軸方向と直交するように設けられている。また、連結プレート５２は、治具幅方向の外側がシリンダ３４の外周に沿うように略半円分を切り欠いた形状にされており、シリンダ３４に対しても溶接によって連結される。

基端側ブラケット４７は、治具幅方向の長さがシリンダ３４の外形寸法よりも長い一対の板部材からなり、夫々、鉛直方向の上下から平行にシリンダ３４を挟持するように、溶接によってシリンダ３４に連結されている。
基端側ブラケット４７には、シリンダ３４よりも治具幅方向の外側に、基端側ブラケット４７同士を連結する連結プレート５３が溶接によって連結されている。この連結プレート５３は、基端側ブラケット４７における治具長手方向の略中央に位置し、面方向がシリンダ３４の軸方向と直交するように設けられている。また、連結プレート５３は、治具幅方向の内側がシリンダ３４の外周に沿うように略半円分を切り欠いた形状にされており、シリンダ３４に対しても溶接によって連結される。

先端側ブラケット４６には、シリンダ３４よりも治具幅方向の内側に、治具長手方向に沿って並び、且つ鉛直方向に貫通した二つの固定用貫通孔５４が形成されている。先端側ブラケット４６に形成した固定用貫通孔５４の直径は、長辺フレーム２２に形成した固定用貫通孔２６の直径と等しい。
基端側ブラケット４７には、シリンダ３４よりも治具幅方向の内側に、治具長手方向に沿って並び、且つ鉛直方向に貫通した二つの固定用貫通孔５５が形成されている。基端側ブラケット４７に形成した固定用貫通孔５５の直径は、長辺フレーム２２に形成した固定用貫通孔２７の直径と等しい。

固定用貫通孔５４の一方（又は他方）から固定用貫通孔５５の一方（又は他方）までの距離は、長辺フレーム２２における固定用貫通孔２６の一方（又は他方）から固定用貫通孔２７の一方（又は他方）までの距離と等しい。
ロッド３５の先端部４４は、鉛直方向の幅が大径部４３の直径と同一の略板状に形成されており、この先端部４４には、治具幅方向に貫通した一つの軸受け用貫通孔５６が形成されている。
上記が、伸縮機構３２についての説明である。

次に、長辺フレーム２２に対する伸縮機構３２の固定について説明する。
図７は、シリンダの先端側と長辺フレームとの接続部分を示す図である。
図８は、シリンダの基端側と長辺フレームとの接続部分を示す図である。
一対の先端側ブラケット４６、及び一対の基端側ブラケット４７で、長辺フレーム２２を挟持するように、吊りフレーム２１に対して伸縮機構３２を配置させる。そして、先端側ブラケット４６の固定用貫通孔５４を長辺フレーム２２の固定用貫通孔２６に重ね合わせると共に、基端側ブラケット４７の固定用貫通孔５５を長辺フレーム２２の固定用貫通孔２７に重ね合わせる。このとき、先端側ブラケット４６を長辺フレーム２２の先端に当接させると、少なくとも治具長手方向において、各固定用貫通孔が重なり合うように位置決めされる。

そして、先端側ブラケット４６の固定用貫通孔５４と長辺フレーム２２の固定用貫通孔２６とを重ね合わせた状態で、図７に示すように、各固定用貫通孔に挿通したボルトナット５７を締結する。さらに、基端側ブラケット４７の固定用貫通孔５５と長辺フレーム２２の固定用貫通孔２７とを重ね合わせた状態で、図８に示すように、各固定用貫通孔に挿通したボルトナット５８を締結する。これにより、長辺フレーム２２に対して伸縮機構３２が固定される。
上記が、長辺フレーム２２に対する伸縮機構３２の固定についての説明である。

次に、伸縮機構３２と連結フレーム３３との連結について説明する。
連結フレーム３３は、平面視における吊りフレーム２１よりも外側でクレーンフック１２による吊り点Ｐを中心とする径方向と直交する方向に延在している。すなわち、連結フレーム３３は、図３に示すように、短辺フレーム２３よりも外側で治具幅方向に延在しており、その延在方向の軸周りに回動可能な状態で、一対のロッド３５の先端側同士に連結されている。

ここで、連結フレーム３３について説明する。
図９は、連結フレームの詳細を示す図である。
連結フレーム３３は、配管からなり、その両端には略小判状のフランジ６１を溶接によって連結してある。
各フランジ６１には、連結フレーム３３の軸よりも鉛直方向上側の位置に、治具幅方向に貫通した連結用貫通孔６２を形成してあり、且つ連結フレーム３３の軸よりも直方向下側の位置に、治具幅方向に貫通した連結用貫通孔６３が形成してある。
各フランジ６１には、連結フレーム３３と同軸上に、治具幅方向の外側に突出する回動支持軸６４を連結してある。

回動支持軸６４は、ロッド３５の先端部４４に形成した軸受け用貫通孔５６に対して摺接する外径とされる。この回動支持軸６４には、外周面における治具幅方向の外側に、止め輪６５を保持可能な溝が全周に亘って形成されている。回動支持軸６４における治具幅方向の内側の基端から溝までの距離は、ロッド３５の先端部４４の厚みに略等しい。止め輪６５は、例えばＣ形の同心軸用の止め輪である。

図１０は、伸縮機構と短辺フレームとの接続部分を示す図である。
先ず止め輪６５を装着しない状態で、連結フレーム３３の回動支持軸６４を、ロッド３５における先端部４４の軸受け用貫通孔５６に対して嵌め込んでから、回動支持軸６４の溝に止め輪６５を装着する。これにより、連結フレーム３３を、延在方向の軸周りに回動可能な状態で、一対のロッド３５の先端部４４に軸支している。
上記が、伸縮機構３２と連結フレーム３３との連結についての説明である。

次に、連結フレーム３３と吊り荷１３との連結について説明する。
吊り荷１３には、その四隅に治具幅方向の外側に突出した略円柱状のトラニオン７１が一つずつ形成されている。各トラニオン７１の先端には、抜け落ち防止のためのフランジが形成してある。
連結フレーム３３のフランジ６１に形成された下側の連結用貫通孔６３には、シャックル７２を介して吊り輪７３が連結されている。

図１に示すように、治具長手方向に並んだ二つのトラニオン７１同士の距離は、伸縮機構３２のロッド３５が最大伸張位置にある場合の（吊り荷なし）、二つの伸縮フレーム３１のうち、一方の連結フレーム３３の回動中心から他方の連結フレーム３３の回動中心までの距離と略等しい。図２に示すように、治具幅方向に並んだ二つのトラニオン７１同士の距離は、連結フレーム３３の両端に連結された二つのフランジ６１同士の距離と略等しい。したがって、伸縮機構３２のロッド３５が最大伸張位置にある場合には（吊り荷なし）、平面視において、四隅のフランジ６１から吊り下げられる各吊り輪７３の位置が、吊り荷１３の四隅にある各トラニオン７１の位置近傍となる。
図１１は、吊り輪とトラニオンとの係合部分を示す図である。

シャックル７２は、例えば略『Ｕ』字状のストレートタイプで、ボルトナット止め方式の軽量シャックルであり、ボルト側が連結用貫通孔６３と係合するように使用し、本体側が吊り輪７３と係合するように使用する。
吊り輪７３は、例えば略『０』字状のリングであり、この吊り輪７３をトラニオン７１に掛けることで、吊り荷１３を吊り上げ可能な状態で、伸縮フレーム３１の先端側と吊り荷１３とを連結してある。
吊り輪７３は、その内径がトラニオン７１の外径と略等しい。したがって、吊り輪７３は、トラニオン７１に掛けた状態で、長手方向にスライド可能で、且つトラニオン７１を中心に回動可能となる。
シャックル７２、及び吊り輪７３が「連結部材」に対応している。
上記が、連結フレーム３３と吊り荷１３との連結についての説明である。

次に連結フレーム３３とスリング１４との連結について説明する。
図１２は、スリングの詳細を示す図である。
スリング１４は、例えばワイヤロープからなり、上側のアイ７４、及び下側のアイ７５を備える。上側のアイ７４は、下側のアイ７５よりも長さ及び幅が大きく、各アイには、アルミ合金クランプによるロック止の加工を施している。なお、本実施形態では、スリング１４としてワイヤロープを採用しているが、これに限定されるものではなく、他にもチェーンやベルトなどを採用してもよい。スリングとは、玉掛けに用いる索条の吊り具であり、必要な強度が得られれば任意の材質でよく、軽量であるほどよい。

上側のアイ７４には、マスターリング７６が連結される。
マスターリング７６は、例えば略『０』字状のリングであり、その内径や長手方向の長さは、クレーンフック１２の寸法に対応して決定してある。このマスターリング７６をクレーンフック１２に掛けることで、伸縮フレーム３１を吊り上げ可能な状態で、伸縮フレーム３１の先端側とクレーンフック１２とを連結してある。

連結フレーム３３のフランジ６１に形成された上側の連結用貫通孔６２には、シャックル７７を介して、スリング１４の下側のアイ７５が連結される。
シャックル７７は、例えば略『Ｕ』字状のストレートタイプで、ボルトナット止め方式の軽量シャックルであり、ボルト側が連結用貫通孔６２と係合するように使用し、本体側がスリング１４の下側のアイ７５と係合するように使用する。
上記が、玉掛け用吊り治具１１の構成についての説明である。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
先ず、吊り荷１３のない状態で玉掛け用吊り治具１１をクレーンフック１２によって吊り上げる。すなわち、クレーンフック１２に対して、マスターリング１６、四本のスリング１４、シャックル７７、伸縮フレーム３１、シャックル７２、及び吊り輪７３を連結させて吊り下げる。各吊り輪７３は、自由端として吊り下がっている。
この状態で、クレーンフック１２を移動させ、玉掛け用吊り治具１１を吊り荷１３の上方に配置させる。このとき、各スリング１４に作用する張力のうち、吊り角度に応じたごく僅かな水平分力が、伸縮機構３２に対して圧縮力として作用するが、各スプリング３６の反発力により、ロッド３５は略最大伸張位置を維持している。したがって、クレーンフック１２を予め定めた玉掛け高さまで下降させると、玉掛け用吊り治具１１の四隅から吊り下げられた各吊り輪７３が、吊り荷１３の四隅にある各トラニオン７１の近傍に位置する。

この状態で、作業者は、各吊り輪７３を夫々対応するトラニオン７１のフランジ内側に掛ける。各吊り輪７３は、自由端となっており、夫々対応するトラニオン７１の近傍に位置しているので、容易に作業することができる。すなわち、各吊り輪７３がトラニオン７１に引っ掛かるように、各吊り輪７３を押し込むだけの作業となるので、例えば長目の操作棒を使用すれば、吊り荷１３に対して少し離れた場所からでも、容易に作業することができる。

そして、各吊り輪７３が対応する全てのトラニオン７１に掛かったら、クレーンフック１２を上昇させ、吊り荷１３を吊り上げる。このとき、各スリング１４には吊り荷１３の重量に応じた張力が作用し、その張力のうち、吊り角度に応じた水平分力が、伸縮機構３２に対して圧縮力として作用する。これにより、その圧縮力に応じてロッド３５が基端側に後退させられて伸縮機構３２が収縮方向にストロークするので、連結フレーム３３が短辺フレーム２３に接近する。この伸縮機構３２の収縮によって、吊り角度に応じた水辺分力を受け、吸収することができる。

このとき、連結フレーム３３は、回動支持軸６４を中心に軸周りに回動するので、小判状のフランジ６１は、その長手方向がスリング１４の軸線に沿うように傾斜する。これにより、図１に示すように（吊り荷ありの状態）、マスターリング７６、スリング１４、シャックル７７、フランジ６１、シャックル７２、吊り輪７３、及びトラニオン７１が全て一直線上に並ぶ。したがって、吊り角度に応じた水平分力を、効率よく伸縮機構３２で受け、吸収することができる。

これにより、吊りフレーム２１に過大な圧縮力が作用することを抑制できるので、吊りフレーム２１に要求される強度が軽減され、軽量化を図ることができる。また、吊りフレーム２１の中央ではなく、伸縮フレーム３１の先端側とクレーンフック１２とをスリング１４で連結するので、吊りフレーム２１に対して曲げ応力が作用することも抑制できる。これにより、やはり吊りフレーム２１に要求される強度が軽減されるので、軽量化を図ることができる。このように、吊りフレーム２１に対して過大な圧縮力や曲げ応力が作用することを抑制し、吊りフレーム１２の重量増加を抑制することができる。

連続鋳造設備において、モールドを吊り上げる天井クレーンには、吊り上げ容量に十分な余裕がなく、玉掛け用吊り治具１１の軽量化が望まれていた。
例えば、天井クレーンの吊り上げ容量が約３９.５ｔで、モールド質量が約３８.５ｔという場合には、吊り上げ容量の余裕は１.０ｔしかない。
従来例として、図１３〜図１５に示したスリング１０３を介した吊り上げ構造では、その質量が約１.１５ｔとなってしまうため、採用することができなかった。さらに別の従来例として、図１６に示した吊り具１２２を介した吊り上げ構造にあっては、その質量が約１５ｔにまで達してしまい、もちろん採用することができなかった。

これに対して、本実施形態によれば、玉掛け用吊り治具１１の質量が約０.９１ｔであった。すなわち、モールド質量と合わせて合計質量が約３９.４１ｔとなり、吊り上げ容量の約３９.５ｔよりも小さくすることができた。従来例として、図１３〜図１５に示したスリング１０３を介した吊り上げ構造と比較すると、約２４０ｋｇの減量であり、約２１％の軽量化を実現できたことになる。このように、本実施形態を採用することで、吊りフレーム２１の必要強度を満足させつつ、吊りフレーム１２の軽量化を実現することができる。

上記が、本実施形態の作用効果についての説明である。
次に、変形例について説明する。
本実施形態では、治具長手方向に収縮する伸縮フレーム３１だけを設けた場合について説明したが、これに限定されるものではない。治具幅方向に収縮する構成をさらに追加してもよい。例えば連結フレーム３３に外嵌され、軸方向に進退可能な進退フレームを形成し、この進退フレームを治具幅方向の外側に付勢する。そして、この進退フレームに対してフランジ６１を連結すれば、吊り上げ時にスリング１４に作用する張力のうち、吊り角度に応じた治具幅方向の水平分力も進退フレームの後退によって吸収することができる。これにより、吊りフレーム２１に過大な圧縮力が作用することをさらに抑制することができる。

本実施形態では、治具長手方向に収縮する二つの伸縮フレーム３１を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、三つの伸縮フレームを設けたり、四つの伸縮フレームを設けたりしてもよい。これらの場合は、各伸縮フレームを伸張方向が、平面視でクレーンフック１２を中心に放射状になるように、周方向に等間隔に設ける。すなわち、伸縮フレーム３１を三つ設ける場合には、伸張方向の互いの角度差を１２０度に設定し、伸縮フレーム３１を四つ設ける場合には、伸張方向の互いの角度差を９０度に設定する。これにより、吊り上げ時にスリング１４に作用する張力のうち、吊り角度に応じた水平分力を効果的に吸収することができる。これにより、吊りフレーム２１に過大な圧縮力が作用することをさらに抑制できるので、吊りフレーム２１に要求される強度がさらに軽減され、より軽量化を図ることができる。

本実施形態では、吊りフレーム２１を長方形の枠状に形成しているが、これに限定されるものではなく、正方形、多角形、円形等の枠状に形成してもよい。
本実施形態では、一つの伸縮フレーム３１に対して、二つの伸縮機構３２を設けているが、これに限定されるものではなく、十分な強度を維持できるなら、一つの伸縮機構３２を設けるだけでもよい。すなわち、治具幅方向の略中央に、一つの伸縮機構３２を設け、平面視で略『Ｔ』字状となるように、伸縮機構３２の先端側に連結フレーム３３を連結してもよい。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。

１１ 治具
１２ クレーンフック
１２ フレーム
１２ クレーンフック
１３ 吊り荷
１４ スリング
１６ マスターリング
２１ 吊りフレーム
２２ 長辺フレーム
２３ 短辺フレーム
２４ 補強フレーム
２５ 筋交いフレーム
２６ 固定用貫通孔
２７ 固定用貫通孔
３１ 伸縮フレーム
３２ 伸縮機構
３３ 連結フレーム
３４ シリンダ
３５ ロッド
３６ スプリング
４１ 閉塞プレート
４２ 小径部
４３ 大径部
４４ 先端部
４５ ナット
４６ 先端側ブラケット
４７ 基端側ブラケット
５１ 連結プレート
５２ 連結プレート
５３ 連結プレート
５４ 固定用貫通孔
５５ 固定用貫通孔
５６ 軸受け用貫通孔
５７ ボルトナット
５８ ボルトナット
６１ フランジ
６２ 連結用貫通孔
６３ 連結用貫通孔
６４ 回動支持軸
６５ 吊り輪
７１ トラニオン
７２ シャックル
７３ 吊り輪
７４ アイ
７５ アイ
７６ マスターリング
７７ シャックル

Claims (6)

1. クレーンフックに吊り荷を玉掛けする際に用いる玉掛け用吊り治具であって、
   前記吊り荷の上側に配置される吊りフレームと、
   基端側が前記吊りフレームに固定され、平面視で先端位置と前記クレーンフックとの距離が変化可能となるように、先端側が横方向に伸縮可能で、且つ伸張方向に付勢してある複数の伸縮フレームと、
   前記吊り荷を吊り上げ可能な状態で前記複数の伸縮フレームの各先端側と前記吊り荷とを連結する複数の連結部材と、
   前記伸縮フレームを吊り上げ可能な状態で前記複数の伸縮フレームの各先端側と前記クレーンフックとを連結する複数のスリングと、を備え、
   一つの前記伸縮フレームは、
   一対の伸縮機構と、
   前記一対の伸縮機構の先端側同士に連結される連結フレームと、を備え、
   一つの前記伸縮機構は、
   前記吊りフレームに固定されるシリンダと、
   先端側に前記連結フレームが連結され、進退可能な状態で基端側が前記シリンダに挿入されるロッドと、
   前記シリンダ内に挿入され前記ロッドを先端側に付勢するスプリングと、を備え、
   前記シリンダは、配管からなり、基端は閉塞プレートによって閉塞され、先端は開放され、
   前記閉塞プレートには貫通孔が形成され、
   前記ロッドは、
   前記シリンダに挿入され且つ前記閉塞プレートの前記貫通孔に挿通される基端側の小径部と、
   前記シリンダに内嵌される先端側の大径部と、を備えることを特徴とする玉掛け用吊り治具。
2. 前記連結フレームは、
   平面視における前記吊りフレームよりも外側で前記クレーンフックを中心とする径方向と直交する方向に延在し、延在方向の軸周りに回動可能な状態で前記一対の伸縮機構の先端側同士に連結され、回動中心よりも鉛直方向下側に前記連結部材が連結され、回動中心よりも鉛直方向上側に前記スリングが連結されることを特徴とする請求項１に記載の玉掛け用吊り治具。
3. 前記吊りフレームは、
   水平面上に並んで向かい合う一対の第１フレームと、
   水平面上に並んで向かい合い、前記一対の第１フレームにおける一端同士及び他端同士を連結する一対の第２フレームと、を備え、
   前記複数の伸縮フレームは、
   前記第１フレームに固定され、前記第１フレームに沿って伸縮し、且つ前記第１フレームの一端側に付勢してある一端側の伸縮フレームと、
   前記第１フレームに固定され、前記第１フレームに沿って伸縮し、且つ前記第１フレームの他端側に付勢してある他端側の伸縮フレームと、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の玉掛け用吊り治具。
4. 前記一端側の伸縮フレーム、及び前記他端側の伸縮フレームは、
   前記ロッドの先端側に軸受け用貫通孔が形成され、
   前記連結フレームが前記第２フレームに沿って延在し、前記連結フレームにおける延在方向の両端側に回動支持軸が形成されており、
   前記軸受け用貫通孔に前記回動支持軸を挿通することで、前記連結フレームが前記一対の伸縮機構の先端側同士に連結されることを特徴とする請求項３に記載の玉掛け用吊り治具。
5. 前記一端側の伸縮フレーム、及び前記他端側の伸縮フレームは、
   前記連結フレームにおける延在方向の両端側で且つ前記回動支持軸よりも内側にフランジが形成され、前記フランジにおける前記連結フレームの回動中心よりも鉛直方向下側、及び鉛直方向上側の双方に連結用貫通孔が形成されており、
   鉛直方向下側の前記連結用貫通孔にシャックルを介して前記連結部材が連結され、鉛直方向上側の前記連結用貫通孔にシャックルを介して前記スリングが連結されることを特徴とする請求項４に記載の玉掛け用吊り治具。
6. 前記連結フレームは、
   延在方向に沿って伸縮可能に構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の玉掛け用吊り治具。

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