JP6317626B2 - 異形ワークの吊りクランプ - Google Patents

Description

本発明はクランプに関し、特に航空機のジェットエンジンに用いられるケースなどの異形ワークの吊り上げに適したクランプに関する。

航空機のジェットエンジンは、一般に、タービンローターやコンプレッサーローターなどのエンジン機構をチタン合金などで形成される略円筒状のケース（フロントケース、フロントカバー、エンジンケースなど）で包囲する形状を有しているが、このようなケースは単純な円筒形ではなく、図９に例示されるように、外面および内面のいずれにも凹凸があって軸方向全長に亘る平滑面としては形成されておらず、肉厚も一定ではない。このため、主として鋼板などの平板状のワークを吊り上げるように設計されている標準的な縦吊り用クランプ（下記特許文献１など）や、単純な円筒状ワークを吊り上げるように設計されている内吊り用クランプ（下記特許文献２など）では、このような異形ワークを安全かつ確実に吊り上げることができない。このため、従来は、ベルトスリングやワイヤロープスリングなどを用いてこのような異形ワークを吊り上げており、作業性が悪かった。

特開平０７−０３３３８０号公報 特開２０１２−１０６８３０号公報

したがって、本発明が解決しようとする課題は、航空機ジェットエンジンのケースのような異形ワークを安全かつ確実に吊り上げるための新規なクランプを提供することである。

この課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、略円筒形状の上端部が略平坦な内面と少なくとも一の外方突出部を備えた外面とを有する異形ワークを吊り上げるためのクランプであって、一対の脚部の間にワーク挿入口を有する本体と、本体の一方の脚部に設けられて該脚部内に実質的に埋没する開放位置とワーク挿入口に向けて突出する突出位置との間で回動可能であって、その突出位置において異形ワークの内面に圧接するカムと、本体の他方の脚部に設けられて該脚部内に実質的に埋没する開放位置とワーク挿入口に向けて突出する突出位置との間で回動可能であって、その突出位置において異形ワークの外方突出部を係止する係止部を有する可動受け板と、本体のワーク挿入口の上方に上下移動可能に連結される吊環と、吊環の上方移動時にカムを突出位置に向けて回転させるように吊環とカムとの間に連結されるリンクと、カムを突出位置に向けて回転させる方向に付勢する張力を与えるバネ手段と、リンクの移動を規制することによりカムを開放位置に維持するロック機構と、可動受け板を開放位置または突出位置のいずれかの位置に維持するための可動受け板固定手段と、を備え、前記可動受け板は、その上端のピン穴に挿通させた抜き差しピンを本体の該他方脚部の根元部に形成される開放用ピン穴に差し込むことにより前記開放位置に維持され、該抜き差しピンを該他方脚部の根元部に開放用ピン穴と同心円上に形成されるワークセット用ピン穴に差し込むことにより前記突出位置に維持され、且つ、この可動受け板の前記開放位置を規定する開放位置決め板および前記突出位置を規定する突出位置決め板が本体の前記他方の脚部に固定されることを特徴とする。

請求項２に係る本発明は、請求項１記載の異形ワークの吊りクランプにおいて、前記抜き差しピンの落下を防止するために該抜き差しピンが本体に連結部材で連結されていることを特徴とする。

請求項３に係る本発明は、請求項１または２記載の異形ワークの吊りクランプにおいて、前記可動受け板の外面側に、該可動受け板を前記開放位置と前記突出位置との間で移動させるための操作部材が設けられることを特徴とする。

請求項１に係る本発明によれば、カムおよび可動受け板をそれぞれの開放位置に維持した状態で異形ワークをワーク挿入口に挿入した後にカムおよび可動受け板をそれぞれ突出位置に移動させることによりこれらカムおよび可動受け板で異形ワークを挟持するので、航空機ジェットエンジンのケースのような異形ワークであっても安全かつ確実に吊り上げることができる。

また、抜き差しピンを本体の開放用ピン穴またはワークセット用ピン穴に差し込むことによって、可動受け板を開放位置または突出位置に確実に維持することができる。

また、可動受け板が位置決め板との当接位置を越えて移動することが規制されるので、可動受け板を開放位置またはワークセット位置に位置決めすることを容易にし、かつ、各位置に確実に維持することができる。

請求項２に係る本発明によれば、抜き差しピンが本体に連結部材で連結されているので、抜き差しピンの落下および紛失を防止することができる。

請求項３に係る本発明によれば、可動受け板を開放位置と突出位置との間で移動させる作業を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態による異形ワークの吊りクランプを無負荷開放状態で示す正面図である。 この吊りクランプの無負荷開放状態側面図である。 この吊りクランプの分解斜視図である。 この吊りクランプの可動受け板をワーク係止位置でロックした状態の斜視図である。 この吊りクランプの開口部に異形ワーク（航空機ジェットエンジンのケース）を挿入した状態を示す正面図である。 図５の状態の後にカム歯面と可動受け板先端部との間で該ワークを把持して吊り上げ可能にした状態を示す正面図である。 図６の状態の側面図である。 この吊りクランプを図６および図７に示すようにしてワークにセットして３点吊りする要領を示す斜視図である。 この吊りクランプで吊り上げようとする異形ワーク（航空機ジェットエンジンのケース）を示す正面図（ａ）、Ａ−Ａ断面図（ｂ）および斜視図（ｃ）である。

図１ないし図４を参照して、本発明の一実施形態による異形ワークの吊りクランプ１０の構成について説明する。この吊りクランプ１０は、図９に示す航空機ジェットエンジンケース５０を吊り上げるために使用される。エンジンケース５０は、軸方向長さの約半分は平滑な外面５１と内面５６および均一な肉厚を有する円筒状に形成されるが、軸方向長さの残り約半分では、外面５１側においては第一湾曲面５２、第二湾曲面５３、平坦面５４および上端に至るテーパー面５５が順次に形成され、内面５６側においては湾曲面５７を介して内面５６より大口径の内面５８が形成されている。符号５９は第一湾曲面５２と第二湾曲面５３との間の頂部を示す。

このクランプ１０は、各々下方に延長する脚部１２および１３の間に下向きの開口１４を備えて略逆Ｕ字形に形成された一対の側板１１，１１からなるクランプ本体１５を有する。側板１１，１１は略同一寸法を有するものとして対称的な形状を有し、これらを縦溝１６同士を整列させた状態で所定間隔をおいて一体化することによりクランプ本体１５が形成される。縦溝１６は側板１１，１１を厚さ方向に貫通して形成され、この開口を覆うように各側板１１の外面にはカバー１７が設けられている。

縦溝１６には吊環ピン１８が上下移動可能に架け渡される。吊環ピン１８は、公知の吊環１９の下端部を貫通すると共に、側板１１，１１間において吊環１９の両側に配置される一対のリンク２０，２０（以下「リンク２０」）の上端部を貫通している。すなわち、吊環１９とリンク２０は吊環ピン１８により互いに回動可能に連結され、吊環１９を介した吊り上げ・吊り下ろし操作に伴って吊環ピン１８が縦溝１６に沿って上下移動すると、リンク２０もこれに連動して上下移動する。リンク２０はカシメピン２１により所定間隔をおいて一体的に固定されている。図１および図２には吊環ピン１８が縦溝１６内の最下方位置にある状態が示されている。

クランプ本体１５において開口（ワーク挿入口）１４の左側（図１）に位置する脚部１２の下端部にはカムピン２２が架け渡され、このカムピン２２を中心として回動可能なカム２３が設けられる。カム２３はリンクカシメピン２４を介してリンク２０の下端に互いに回動可能に連結されており、上記したリンク２０の移動に伴ってカム２３がカムピン２２を中心として回転する。吊環ピン１８が縦溝１６内の最下方位置にあるときのカム２３は、図１に示すように、ワーク挿入口１４に向けて実質的に突出することなくクランプ本体１５の脚部１２の内部に埋没した状態（「開放状態」ないし「開放位置」）で収容されている。カム２３の開放位置は、クランプ本体１５の脚部１２の先端部に配置された位置決め板４５で位置決めされ、この位置からさらに反時計方向（図１において。以下同じ。）に回転することを防止している。

この吊りクランプ１０には、カム２３を開放状態に保持するためのロック機構２５が設けられている。このロック機構２５は、ロックピン２６を中心として回転自在であってリンク２０の係止面２０ａに当接可能な先端部２７ａを有するロックカム２７と、ロックカム２７を回転させるための操作部材であるロックハンドル２８と、ロックカム２７の先端部２７ａ近くの地点とリンク２０の係止面２０ａ近くの地点との間に架け渡されてロックカム２７を常に反時計方向に回転付勢するロックスプリング（引きバネ）２９とを有する。ロックスプリング２９の付勢力により、ロックカム先端部２７ａはリンク係止面２０ａに当接した状態（図１）に維持されるので、リンク２０はこの状態からリンクピン２１を中心として時計方向に回転することができず、したがって、カム２３は開放状態にロックされる。この状態は、ロックハンドル２８を操作してロックカム２７をロックピン２６を中心として時計方向に回転させ、その先端部２７ａをリンク係止面２０ａから離脱させるまで継続する。ストッパーピン３０は、上記のようにロックハンドル２８によりロックカム２７をロックピン２６を中心として時計方向に回転させたときの回転角度位置を規制してそれ以上の同方向回転を防止する（図６参照）。

本体１５の脚部１３には、可動受け板３１が、側板１１，１１間に架け渡した本体ボルト３２を中心として回転自在に配置されている。可動受け板３１の上端には抜き差しピン３３を挿通可能なピン穴３４が形成されると共に、可動受け板３１のピン穴３４に挿通させた抜き差しピン３３を挿通可能な２つのピン穴３５，３６が、本体ボルト３２を中心とする同心円上の間隔をおいた２箇所に形成されている。ピン穴３５は、可動受け板３１をワーク挿入口１４に向けて実質的に突出させることなくクランプ本体１５の脚部１３の内部に埋没した状態（「開放状態」ないし「開放位置」）に維持するために用いられ、ピン穴３６は、可動受け板３１の先端部３１ａをワーク挿入口１４に向けて突出させた状態（図４，図６、「ワークセット状態」）に維持するために用いられる。本体１５の脚部１２のワーク挿入口近くには位置決め板３７，３８が設けられており、可動受け板３１の開放状態は位置決め板３７によって位置決めされ、ワークセット状態は位置決め板３８によって位置決めされる。脚部１３の先端に架け渡されたストッパーピン４６は、可動受け板３１が開放位置からさらに反時計方向に回転することを防止する。符号４７は本体ボルト３２が収容されるスリーブであり、側板１１，１１間に配置される。

なお、抜き差しピン３３の根元にはコーンスプリング４１が巻回されると共に先端にはピン３９によりストッパープレート４０が回転自在に設けられ、ストッパーブレード４０を抜き差しピン３３と整列させた状態にして可動受け板３１上端のピン穴３４を、開放用ピン穴３５またはワークセット用ピン穴３６のいずれかに合わせて、コーンスプリング４１を圧縮させて押し込む。これにより、ストッパープレート４０が本体１５の反対側に突出するので、この状態でストッパープレート４０を自重で回転させた後に手を離すことにより、コーンスプリング４１の張力が働いてストッパープレート４０が本体側面１１に押し付けられ、抜き差しピン３３が抜け止めされる（図２参照）。また、抜き差しピン３３は脱落防止のためにロッカーチェーン４２（またはその他の連結部材）で本体１５に連結されている。符号４３は可動受け板３１を開放状態とワークセット状態との間で移動させるための操作部材としての取手である。符号４４はワーク挿入口１４の奥底において本体１５に固着されたワーク当接板である。

上述した構成を有する吊りクランプ１０を用いて図９のジェットエンジンケース５０を吊り上げる際の動作ないし作用について、図５ないし図８を参照して以下に説明する。

吊りクランプ１０にジェットエンジンケース（以下「ワーク」）５０をセットするには、吊りクランプ１０が、図１および図２に示すようにカム２３および可動受け板３１がいずれも開放状態とされていることが前提である。すなわち、ロック機構２５においてロックスプリング２９の付勢力によりロックカム先端部２７ａがリンク係止面２０ａに当接した状態とされているのでカム２３は脚部１２内に埋没する開放状態に維持されており、また、可動受け板３１上端のピン穴３４を通る抜き差しピン３３が本体１５の開放用ピン穴３５に差し込まれているので可動受け板３１も脚部１３内に埋没する開放状態に維持されている。

この状態において、ワーク５０の上端がワーク当接板４４に突き当たるまで、ワーク５０をワーク挿入口１４に挿入する。このとき、本体１５の脚部１２をワーク５０の内径空間に挿入して、脚部１２がワーク５０の内面側、脚部１３がワーク５０の外面側に位置するようにする。

このようにしてワーク５０を所定位置にセットした後、脚部１２側においては、ロックハンドル２８を時計方向に回転操作してロックカム２７をロックピン２６を中心として同方向に回転させ、その先端部２７ａをリンク係止面２０ａから離脱させる。これによりロックスプリング２９の張力が働いてリンク２０が上方向に移動するので、カム２３がカムピン２２を中心として同方向に回転してワーク挿入口１４に向けてせり出した状態（「突出状態」ないし「突出位置」）となり、その歯面がワーク５０の内面に圧接する。図６にはカム歯面２３ａがワーク５０の内側湾曲面５７の範囲内で圧接している状態が示されているが、内面５６または内面５８の範囲内で圧接するものであっても良い。

また、脚部１３側においては、これまで本体１５の開放用ピン穴３５に差し込まれていた抜き差しピン３３を外し、これにより本体１５に対して移動可能となった可動受け板３１を本体ボルト３２を中心として時計方向に若干回転させた（取手４３により容易に操作可能である）後に、ワークセット用ピン穴３６に差し替えて固定することにより、可動受け板３１の先端部３１ａがワーク挿入口１４に向けてせり出した状態（「突出状態」ないし「突出位置」）となる。既述したように、可動受け板３１の突出位置は位置決め板３８によって位置決めされるので、抜き差しピン３３がワークセット用ピン穴３６に差し込まれることとも相まって、可動受け板３１を確実にこの位置に保持することができる。このようにして、可動受け板３１の先端部３１ａをワーク挿入口１４に向けて突出させ、ワーク挿入口１４にセットされたワーク５０の第一湾曲面５２に圧接させることができる。なお、可動受け板先端部３１ａがワーク５０の外面に当接する位置は、第二湾曲面５３との境界をなす頂部５９に係止することによりワーク５０の落下を防止することができるので、図６に示すように第一湾曲面５２の範囲内に圧接させることが好ましく、可動受け板先端部３１ａの形状も第一湾曲面５２の湾曲形状に対応させることが好ましい。

以上により、ワーク挿入口１４にセットされたワーク５０を、脚部１２側のカム歯面２３ａと脚部１３側の可動受け板先端部３１ａとの間で挟持することができる（図６）ので、図８に示すようにワーク５０の上端に略均等な間隔（約１２０度間隔）をおいて３個の吊りクランプ１０をセットして、各吊りクランプ１０の吊環１９を、シャックル６０、カップリング６１、スリングチェーン６２、カップリング６３、サブリンク６４、マスターリンク６５などを介してクレーン（図示せず）で吊り上げることにより、異形パイプ状のワーク５０を安全かつ確実に吊り上げることができる。図８には３点吊りによる吊り上げが示されているが、ワーク５０の上端に２個の吊りクランプ１０を約１８０度間隔で対向位置にセットして２点吊りで吊り上げることも可能である。

以上に本発明の一実施形態について詳細に記述したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定される発明の範囲内において種々多様な変形態様を取り得る。可動受け板３１の先端部３１ａを、吊り上げようとする異形ワーク５０の外面または内面の形状に対応する形状を有するものとすることにより、各種の異形ワークの吊り上げに適したものとすることができる。本発明による吊りクランプは、航空機ジェットエンジンケースのようなパイプ状に限らず、たとえば一面が略平坦面または比較的軽微な湾曲面（航空機ジェットエンジンケース５０の内側湾曲面５７の断面形状のような）であって他面が複雑な凹凸形状（航空機ジェットエンジンケース５０の外面形状の断面形状のような）を有する異形平板ワークにも使用することができる。

１０ 航空機ジェットエンジンケース（異形ワーク）の吊りクランプ
１１ 側板
１２ 脚部
１３ 脚部
１４ ワーク挿入口
１５ 本体
１６ 長溝
１７ 本体カバー
１８ 吊環ピン
１９ 吊環
２０ リンク
２０ａ リンクの係止面
２１ カシメピン
２２ カムピン
２３ カム
２３ａ カム歯面
２４ リンクカシメピン
２５ ロック機構
２６ ロックピン
２７ ロックカム
２７ａ ロックカムの先端部
２８ ロックハンドル
２９ ロックスプリング（バネ手段）
３０ ストッパーピン
３１ 可動受け板
３１ａ 可動受け板先端部
３２ 本体ボルト
３３ 抜き差しピン
３４ ピン穴
３５ 開放用ピン穴
３６ ワークセット用ピン穴
３７ 位置決め板（開放状態）
３８ 位置決め板（ワークセット状態）
３９ 抜け止めピン
４０ ストッパープレート
４１ コーンスプリング
４２ ロッカーチェーン（連結部材）
４３ 取手（操作部材）
４４ ワーク当接板
４５ 位置決め板
４６ ストッパーピン
４７ スリーブ
５０ 航空機ジェットエンジンケース（異形ワーク）
５１ 外面
５２ 第一湾曲面
５３ 第二湾曲面
５４ 平坦面
５５ テーパー面
５６ 内面
５７ 湾曲面
５８ 内面
５９ 頂部
６０ シャックル
６１ カップリング
６２ スリングチェーン
６３ カップリング
６４ サブリンク
６５ マスターリンク

Claims (3)

1. 略円筒形状の上端部が略平坦な内面と少なくとも一の外方突出部を備えた外面とを有する異形ワークを吊り上げるためのクランプであって、一対の脚部の間にワーク挿入口を有する本体と、本体の一方の脚部に設けられて該脚部内に実質的に埋没する開放位置とワーク挿入口に向けて突出する突出位置との間で回動可能であって、その突出位置において異形ワークの内面に圧接するカムと、本体の他方の脚部に設けられて該脚部内に実質的に埋没する開放位置とワーク挿入口に向けて突出する突出位置との間で回動可能であって、その突出位置において異形ワークの外方突出部を係止する係止部を有する可動受け板と、本体のワーク挿入口の上方に上下移動可能に連結される吊環と、吊環の上方移動時にカムを突出位置に向けて回転させるように吊環とカムとの間に連結されるリンクと、カムを突出位置に向けて回転させる方向に付勢する張力を与えるバネ手段と、リンクの移動を規制することによりカムを開放位置に維持するロック機構と、可動受け板を開放位置または突出位置のいずれかの位置に維持するための可動受け板固定手段と、を備え、前記可動受け板は、その上端のピン穴に挿通させた抜き差しピンを本体の該他方脚部の根元部に形成される開放用ピン穴に差し込むことにより前記開放位置に維持され、該抜き差しピンを該他方脚部の根元部に開放用ピン穴と同心円上に形成されるワークセット用ピン穴に差し込むことにより前記突出位置に維持され、且つ、この可動受け板の前記開放位置を規定する開放位置決め板および前記突出位置を規定する突出位置決め板が本体の前記他方の脚部に固定されることを特徴とする、異形ワークの吊りクランプ。
2. 前記抜き差しピンの落下を防止するために該抜き差しピンが本体に連結部材で連結されている、請求項１記載の異形ワークの吊りクランプ。
3. 前記可動受け板の外面側に、該可動受け板を前記開放位置と前記突出位置との間で移動させるための操作部材が設けられる、請求項１または２記載の異形ワークの吊りクランプ。