JPH0561291U - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランプする長柱材の口径の可変幅が大き
く、３点で強固に把持でき、機械的構成が簡単且つ小型
で、駆動手段の構成も簡単なクランプ装置を提供する。 【構成】 クランプ本体１３の中心部に油圧シリンダ２
７で昇降駆動されるスライディング部材２３を設け、ク
ランプ本体１３に左右１対のクランプ爪部材３４を開閉
自在に取り付け、スライデング部材２３の下端部を左右
１対の同期用リンク部材４４で左右のクランプ爪部材３
４に連動連結し、スライデング部材２３の下端に上部押
え部３２を設け、また左右のクランプ爪部材３４の下端
部に下部押え部４０を設け、油圧シリンダ２７によりス
ライデング部材２３を昇降駆動すると、スライデング部
材２３の昇降に連動して左右の駆動爪部材３４が開閉
し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０とがパイプ
３の中心に対して略等距離に離隔・接近するため、種々
の口径のパイプ３の外周略３等分位置を強固に把持する
ことが出来る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、種々の口径の中実又は中空状の長柱材を把持し
て移送する為に長柱材を把持するクランプ装置に関し、特に石油掘削装置等にお
けるパイプを把持するのに好適のクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１７に図示のように、ドリリングタワー１００の一側の
パイプラック１０２に設けたパイプストレージのパイプ１０３の上方を移動可能
なブリッジクレーン１０１を設け、このブリッジクレーン１０１の両端部に図１
８に図示のような上下昇降可能なフック１０４を設け、このフック１０４をパイ
プ１０３の両端部に係合させパイプ１０３を吊持して搬送するフック型パイプク
ランプ装置を有するパイプ搬送装置や、図１９に図示のようにブリッジクレーン
１０１に口径の異なるパイプ１０３を夫々クランプするパイプクランプ装置１０
５Ａ、１０５Ｂ、１０５Ｃを昇降可能に設け、口径に適したパイプクランプ装置
でパイプ１０３を把持して搬送するクランプ連装型パイプクランプ装置を有する
パイプ搬送装置が実用に供されている。

【０００３】特開昭５５−１６１１９１号公報には、石油掘削装置に設けられ種
々の口径のパイプをクランプし得る２種類のパイプクランプ装置が記載されてい
る。この公報の図２０、図２１のパイプクランプ装置は、クランプ本体に左右１
対のあご金部材を開閉可能に装着し、これらあご金部材を油圧モータによりラッ
ク・ピニオン機構を介して開閉駆動可能にし、これら１対のあご金部材でパイプ
をクランプするように構成してある。前記公報の図３２、図３３のパイプクラン
プ装置は、クランプ本体に左右１対のあご金部材を開閉可能に装着し、片側のあ
ご金部材にはＶ形のパイプ押え部を形成し、これよりも短い他方側のあご金部材
の先端部に指金をヒンジ結合し、これら１対のあご金部材を油圧モータによりラ
ック・ピニオン機構を介して開閉駆動可能にし、これらあご金部材と指金とでパ
イプをクランプするように構成してある。

【０００４】実開昭５０−１１９２０９号公報には、土木建設作業車の起伏ビー
ムに取り付けて木材等の搬送に供する為のクランプ装置が記載されている。この
クランプ装置では、クランプ本体の下端部に左右１対の湾曲状の根元側爪部材を
夫々前後向きピンを介して開閉揺動自在に取り付け、各根元側爪部材の下端部に
湾曲状の先端側爪部材を前後向きピンを介して開閉揺動自在に取り付け、左右１
対の根元側爪部材を開閉揺動駆動する左右１対の開閉用油圧シリンダを設け、各
根元側爪部材に対して先端側爪部材を揺動駆動する相対屈曲用油圧シリンダを設
けてある。

【０００５】実公平３−２４７１１号公報には、石油掘削装置における種々の口
径のパイプをクランプする為のパイプクランプ装置が記載されている。このパイ
プクランプ装置においては、クランプ本体に第１、第２、第３リンク部材で構成
された左右１対の平行リンク機構を設け、第２リンク部材に上下揺動自在にスラ
イディング部材を取り付け、スライディング部材の下端に前後軸心回りに回動自
在にクランプ部材を連結し、平行リンク機構を開閉揺動駆動する油圧シリンダ
と、スライディング部材を上下揺動駆動する油圧シリンダと、クランプ部材を回
動駆動する油圧シリンダとを夫々左右１対設け、クランプ本体の下端に設けた当
接部と左右１対のクランプ部材とでパイプを把持するように構成してある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】前記フック型パイプクランプ装置では、パイプ
の端部にフックを係合させる際に、パイプの端部に設けた連結用ネジ部を保護す
る保護キャップを取り外したりフックをパイプ端部に係合させる作業が必要で、
多大の労力と時間がかかるうえ、危険を伴うこと、フックでネジ部を損傷しやす
いこと、などの問題がある。クランプ連装型パイプクランプ装置では、その種類
と設置台数が多くなり、設備費用が大変高価になるという問題がある。特開昭５
５−１６１１９１号公報のパイプクランプ装置では、１対のあご金部材のパイプ
押え部からクランプ本体までの距離が可変に構成されていないので、クランプす
るパイプの口径の変動幅をあまり大きくすることができないこと、クランプする
パイプの最大口径に比例してパイプクランプ装置の全幅が大きくなること、ラッ
ク・ピニオン機構や摺動案内部に高精度の機械部品を使用するため製作コストが
高価になること、あご金部材のパイプ把持部のくぼみ形状が固定されているため
パイプ以外の非円形外形の長柱材を把持するのに適していないこと、などの問題
がある。

【０００７】実開昭５０−１１９２０９号公報のクランプ装置では、根元側爪部
材と先端側爪部材の両方を利用して確実に把持できるパイプの最小口径は、根元
側爪部材の根元取り付け間隔で制限されてしまうため、これより小径のパイプは
根元側爪部材の湾曲部同士での２点把持になり、強固に確実に把持することがで
きない。また、パイプの口径によっては先端側爪部材がまったく役に立たないこ
ともあり、パイプの把持点は口径に応じて２〜５点把持となって種々の口径のパ
イプを確実・安定的に把持することが難しい。しかも、左右の爪部材を対称に同
期駆動することが困難で、同期駆動するためには油圧制御系が複雑化する。実公
平３−２４７１１号公報のパイプクランプ装置では、全体として構成が複雑であ
るため製作コストが高価になること、各種口径のパイプを把持するためには最少
限４本の油圧シリンダが必要であるから油圧系統とその制御系が複雑化するこ
と、パイプ中心とクランプ本体中心との距離がパイプの口径により変化するため
パイプ把持時におけるクランプ本体の位置制御が複雑化すること、などの問題が
ある。本考案の目的は、クランプする長柱材の口径の可変幅が大きく、３点で強
固に把持でき、機械的構成が簡単且つ小型で、駆動手段の構成も簡単なクランプ
装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るクランプ装置は、種々の口径の中
実又は中空状の長柱材を把持して移送する為に長柱材を把持するクランプ装置に
おいて、クランプ本体の中央部に鉛直向きの案内部を形成し、この案内部にスラ
イディング部材を案内部から下方へ所定長さ突出する位置と上方へ退いた位置と
に亙って昇降可能に設け、スライディング部材の下端部に長柱材の上部を押える
為の上部押え部材を設け、クランプ本体の左部と右部に夫々上端部においてピン
結合され左右に開閉する左右１対のクランプ爪部材を設け、これらクランプ爪部
材の下部に長柱材の両側部の下部を押える為の下部押え部を設け、左右１対のク
ランプ爪部材の上下方向途中部をスライディング部材の下端部に連結する左右１
対の同期用リンク部材であって、スライディング部材の下方移動・上方移動に応
じて夫々上部押え部材と左右１対の下部押え部が接近・離隔するように上部押え
部材と１対のクランプ爪部材を同期作動させる左右１対の同期用リンク部材を設
け、クランプ本体に対してスライディング部材を昇降駆動する為の駆動手段を設
けたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に係るクランプ装置は、種々の口径の中実又は中空状の長
柱材を把持して移送する為に長柱材を把持するクランプ装置において、クランプ
本体の左右両側部に鉛直向きの案内部を形成し、これら案内部に正面視倒立門型
のスライディング部材を案内部から下方へ所定長さ突出する位置と上方へ退いた
位置とに亙って昇降可能に設け、スライディング部材の下端中央部に長柱材の上
部を押える為の上部押え部材を設け、クランプ本体の左部と右部に夫々上下方向
中段部においてピン結合され左右に開閉する左右１対のクランプ爪部材を設け、
これらクランプ爪部材の下部に長柱材の両側部の下部を押える為の下部押え部を
設け、左右１対のクランプ爪部材の上端部をスライディング部材の左右の上端部
に夫々連結する左右１対の同期用リンク部材であって、スライディング部材の下
方移動・上方移動に応じて夫々上部押え部材と左右１対の下部押え部が接近・離
隔するように上部押え部材と１対のクランプ爪部材を同期作動させる左右１対の
同期用リンク部材を設け、クランプ本体に対してスライディング部材を昇降駆動
する為の駆動手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】請求項１に係るクランプ装置においては、クランプ本体の鉛直向きの案
内部に昇降可能に設けられたスライディング部材を駆動手段によりクランプ本体
に対して下降駆動すると、スライディング部材が下降し、このスライディング部
材に左右１対の同期用リンク部材で連結された左右１対のクランプ爪部材がスラ
イディング部材に同期して閉じ方向へ移動し、スライディング部材の下端部に設
けられた上部押え部材と左右１対のクランプ爪部材の下部の左右１対の下部押え
部とが相接近するため、上部押え部材で長柱材の上部をまた左右１対の下部押え
部で長柱材の両側部の下部を夫々クランプすることが出来、長柱材の外周略３等
分位置の３個所を強固にクランプすることが出来る。しかも、上部押え部材と左
右１対の下部押え部とが接近・離隔するように構成してあるため、小径の長柱材
も大径の長柱材も同状態に確実にクランプできる。一方、駆動手段によりクラン
プ本体に対してスライディング部材を上昇駆動すると、前記とは反対に上部押え
部材と左右１対の下部押え部とが相離隔するためクランプ解除することができ
る。また、スライディング部材の昇降ストロークの約２倍の口径の長柱材から十
分に小径の長柱材までクランプできるため、クランプ対象の長柱材の口径の可変
幅を十分に大きく出来る。クランプ本体、スライディング部材、上部押え部材、
左右１対のクランプ爪部材、左右１対の同期用リンク部材など部品数も少ないた
め、クランプ装置の構成を格段に簡単化し且つ小型化することができ、駆動手段
はスライディング部材を昇降駆動するだけの簡単な構成のものでよく、その制御
系も簡単なもので済む。

【００１１】請求項２に係るクランプ装置においては、基本的に請求項１のクラ
ンプ装置と同様に作用する。即ち、クランプ本体の左右両側部の鉛直向きの案内
部に昇降可能に設けられた倒立門型のスライディング部材を駆動手段によりクラ
ンプ本体に対して下降駆動すると、スライディング部材が下降し、このスライデ
ィング部材に左右１対の同期用リンク部材で連結された左右１対のクランプ爪部
材がスライディング部材に同期して閉じ方向へ移動し、スライディング部材の下
端中央部に設けられた上部押え部材と左右１対のクランプ爪部材の下部の左右１
対の下部押え部とが相接近するため、上部押え部材で長柱材の上部をまた左右１
対の下部押え部で長柱材の両側部の下部を夫々クランプすることが出来、長柱材
の外周略３等分位置の３個所を強固にクランプすることが出来る。しかも、上部
押え部材と左右１対の下部押え部とが接近・離隔するように構成してあるため、
小径の長柱材も大径の長柱材も同状態に確実にクランプできる。尚、請求項１の
同期用リンク部材はクランプ時に張力部材として機能するのに対して、本請求項
の同期用リンク部材はクランプ時に圧縮部材として機能する。その他の作用につ
いても、請求項１と同様であるので説明を省略する。

【００１２】

【考案の効果】前記作用の項で説明したように、次のような効果が得られる。請
求項１に係るクランプ装置によれば、クランプ本体、案内部、スライディング部
材、上部押え部材、左右１対のクランプ爪部材、左右１対の同期用リンク部材、
駆動手段などを設けたことにより、長柱材の上部を上部押え部材でまた長柱材の
両側部の下部を左右１対の下部押え部で夫々クランプすることが出来、長柱材の
外周略３等分位置の３個所を強固にクランプすることが出来ること、上部押え部
材と左右１対の下部押え部とが接近・離隔するように構成してあるため、小径の
長柱材も大径の長柱材も同状態に確実にクランプできること、スライディング部
材の昇降ストロークの約２倍の口径の長柱材から十分に小径の長柱材までクラン
プできるため、クランプ対象の長柱材の口径の可変幅を十分に大きく出来るこ
と、クランプ本体、スライディング部材、上部押え部材、左右１対のクランプ爪
部材、左右１対の同期用リンク部材など部品数も少ないため、クランプ装置の構
成を格段に簡単化し且つ小型化することができること、駆動手段はスライディン
グ部材を昇降駆動するだけの簡単な構成のものでよく、その制御系も簡単なもの
で済むこと、などの効果が得られる。

【００１３】請求項２に係るクランプ装置によれば、請求項１と同様の効果が得
られる。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説明する。図１
は、海底油田掘削用海上作業台に設けられた石油掘削装置の概略全体斜視図で、
ドリリングタワー１の前方にはパイプラック２（パイプストレージ）が配置さ
れ、パイプラック２にはパイプ３（ケーシングパイプやライザパイプ等）が種類
別・口径別に区分けしてストックされ、そのパイプ３がパイプ搬送装置４により
パイプラック２からドリリングタワー１のパイプハンガー５へ供給される。前記
パイプ搬送装置４はパイプラック２とドリリングタワー１との間においてパイプ
ラック２に沿って敷設された２条のレール６上を往復走行するように構成された
自走式パイプ搬送装置である。前記パイプ搬送装置４は、レール６上を走行する
台車７と、この台車７上に水平旋回自在に装着され旋回駆動手段で旋回駆動され
る旋回台８と、この旋回台８に下端部がヒンジ結合され揺動駆動手段としての油
圧シリンダ９で上下に揺動駆動される多関節アーム１０と、この多関節アーム１
０の先端側のアームに設けられた２組のパイプクランプ装置２０とを備えてい
る。

【００１５】前記多関節アーム１０は、第１アーム部材１１と第２アーム部材１
２と第３アーム部材１３とを備え、第１アーム部材１１の下端部は旋回台８の上
部の１対のブラケットに水平な支軸によりヒンジ結合され、旋回台８の前部と第
１アーム部材１１の中段部とに亙って架着された油圧シリンダ９で揺動駆動され
るように構成してある。前記第１アーム部材１１の上端には第２アーム部材１２
の下端部が前記支軸と平行な支軸１２ａによりヒンジ結合され、第２アーム部材
１２の先端（上端）には第３アーム部材１３の基端部（下端部）が支軸１２ａと
平行な支軸によりヒンジ結合され、アーム１０の前面側において第１アーム部材
１１の上部と第２アーム部材１２の先端側部分とに亙って架着された油圧シリン
ダ１８で第１アーム部材１１と第２アーム部材１２とが相対的に屈伸揺動駆動さ
れ、アーム１０の後面側において第２アーム部材１２の先端側部分と第３アーム
部材１３の基端側部分とに亙って架着された油圧シリンダ１９で第２アーム部材
１２と第３アーム部材１３とが相対的に屈伸揺動駆動されるように構成してあ
る。以上の構成により、多関節アーム１０は鉛直面内において油圧シリンダ９、
１８、１９により略自由に屈伸駆動され、第３アーム部材１３の傾きと旋回台８
からの距離が自由に調節される。

【００１６】次に、第３アーム部材１３の先端側部分と長さ方向途中部分に夫々
取り付けられたパイプクランプ装置２０について説明する。但し、両パイプクラ
ンプ装置２０は、同一の構成のものなので、第３アーム部材１３の先端側部分に
取り付けたパイプクランプ装置２０について第３アーム部材１３を水平姿勢に保
持した状態を仮定して説明する。図２〜図４に示すように、クランプ本体に相当
する第３アーム部材１３（以下、クランプ本体という）の幅方向中央部には、角
孔２１が鉛直向きに貫通状に形成され、角孔２１の４隅部には案内溝２２ａを形
成した案内部材２２が固着され、これら案内部材２２は角孔２１の内面に固着さ
れ且つ下端の取り付け部２２ｂを介してクランプ本体１３に固定され、左右に対
応する各対の案内溝２２ａは相対向している。スライディング部材２３は、前後
１対の板部材２４とこれら板部材２４同士を連結する左右１対の連結板２５とか
らなり、スライディング部材２３の４角部の被案内部２６が夫々対応する案内溝
２２ａに上下摺動自在に係合されている。

【００１７】前記スライディング部材２３の中心部に立て向きに配設された複動
油圧シリンダ２７のシリンダ本体の上端部は前後方向向きの水平な支軸２８によ
りクランプ本体１３にピン結合され、油圧シリンダ２７のロッド２７ａの下端部
は、前後向きの水平な支軸２９によりスライディング部材２３の下端部に連結さ
れている。また、油圧シリンダ２７の１対の油室はパイプ搬送装置４の機械室に
設けた油圧供給装置に油圧ホースを介して接続され、パイプ搬送装置４の操縦席
の操作盤から操作される。パイプ３の上端部を押える為の上部押え部材３０は、
連結部３１とその下端に固定された上部押え部３２を有し、連結部３１はロッド
２７ａの下端部に固定的に連結され、また支軸２９は連結部３１を挿通し、上部
押え部３２の湾曲状の下面には例えば硬質ゴム製のパッド３３が設けられてい
る。

【００１８】従って、前記油圧シリンダ２７によりスライディング部材２３を上
下方向に昇降駆動し、スライディング部材２３が図５に図示のようにクランプ本
体１３の下面下に大きく突出する位置と図８に図示のように上方へ退いた位置と
に亙って昇降駆動することが出来る。左右１対のクランプ爪部材３４は、パイプ
３の左右両側部の下部を押える為のもので、前記各クランプ爪部材３４は、前後
に離隔して配置された１対のクランプ爪本体３５と、両クランプ爪本体３５の屈
曲部をスペーサ３６を介して連結する連結軸３７と、両クランプ爪本体３５の上
端部をクランプ本体１３のブラケット１３Ａに連結する支軸３８と、両クランプ
爪本体３５の下端部に固着された緩湾曲状の下部押え部材３９とからなり、両下
部押え部材３９の相対向する内側部の下部押え部４０には例えば硬質ゴム製のパ
ッドが設けられている。

【００１９】左側のクランプ爪部材３４の上端部は、クランプ本体１３の左側部
下端の前後１対のブラケット１３Ａに支軸３８により回動自在に連結され、また
右側のクランプ爪部材３４の上端部は、クランプ本体１３の右側部下端の前後１
対のブラケット１３Ａに支軸３８により連結されている。前記左右のクランプ爪
部材３４は、左右に対称で正面視にて略「へ」字を立てた形状をなし、その下端
部分は中央側へ緩く湾曲状に形成してある。尚、ブラケット１３Ａはクランプ本
体１３の一部に相当する部材である。更に、小径のパイプ３から大径のパイプ３
に亙って、クランプ本体１３に対して略一定の位置に確実に把持することができ
るように、スライディング部材２３と左右のクランプ爪部材３４とが次のように
左右１対の同期用リンク部材４４を介して連動連結されている。左側の同期用リ
ンク部材４４は、左側の前後１対のクランプ爪本体３５の前側と後側に接近して
配設された前後１対のリンク板部材４４ａからなり、両リンク板部材４４ａの右
端部（内端部）は支軸２９に回動自在に連結され、また両リンク板部材４４ａの
左端部（外端部）は左側の対応するクランプ爪本体３５の屈曲部の連結軸３７に
回動自在に連結されている。右側の同期用リンク部材４４は、左側のものと同様
に、右側の前後１対のクランプ爪本体３５の前側と後側に接近して配設された前
後１対のリンク板部材４４ａからなり、両リンク板部材４４ａの左端部（内端
部）は支軸２９に回動自在に連結され、また両リンク板部材４４ａの右端部（外
端部）は右側の対応するクランプ爪本体３５の屈曲部の連結軸３７に回動自在に
連結されている。

【００２０】前記左右のクランプ爪部材３４の諸寸法と形状、左右の同期用リン
ク部材４４の寸法などが適切に設定されていて、スライディング部材２３が下降
するときには、スライディング部材２３の下降に同期して左右のクランプ爪部材
３４が閉じる方向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０とがクラン
プされるパイプ３の中心へ向かって略等距離に接近し、またスライディング部材
２３が上昇するときには、スライディング部材２３の上昇に同期して左右のクラ
ンプ爪部材３４が開く方向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０と
がパイプ３の中心から遠のく方向へ略等距離に離隔するように構成してある。
尚、図５に図示のように小径のパイプ３を把持したときに左右の下部押え部４０
を交差可能とする為、左側の下部押え部４０と右側の下部押え部４０は対称では
なく、図４及び図１２に図示のように左側の下部押え部４０の下端部の中央部に
切欠き部４１が形成され、右側の下部押え部４０の前端部と後端部には切欠き部
４５が形成されている。

【００２１】以上説明したパイプクランプ装置２０の作用について説明する。前
記パイプ搬送装置４によりパイプ３を搬送する為に１対のパイプクランプ装置２
０でパイプ３を把持する際または把持を解除する際には、次のようにパイプクラ
ンプ装置２０を作動させる。先ず、パイプ３を把持する場合には、油圧シリンダ
２７を介してスライディング部材２３を例えば上限位置に保持し、パイプクラン
プ装置２０のクランプ本体１３をパイプ３の上方に位置させ、上部押え部３２を
パイプ３の上方に近づけた状態において、油圧シリンダ２７の上側油室に油圧を
供給してスライディング部材２３を下降させていくと、これと同期して左右のク
ランプ爪部材３４が閉じ方向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０
とがパイプ３の中心へ向かって略等距離に接近するため、図２に図示のようにパ
イプ３の上部と左右両側部の下部とをパイプ３の外周略３等分位置にて把持する
ことが出来る。

【００２２】このようにパイプ３を把持した状態は、パイプ３の口径に応じて、
図５〜図８のようになり、小径のパイプ３から大径のパイプ３に亙って確実に把
持でき、且つパイプ３の口径によらずクランプ本体１３に対してパイプ３の中心
が一定位置となるように把持することが可能であるため、パイプ３を把持する時
にもまたパイプ３の把持を解除する時にも都合がよい。次に、パイプ３の搬送後
にパイプ３の把持を解除する場合には、油圧シリンダ２７の下側油室に油圧を供
給してスライディング部材２３を上昇させていくと、これに同期して左右のクラ
ンプ爪部材３４が開き方向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０と
がパイプ３の中心から遠のく方向へ略等距離に離隔するため、パイプ３をクラン
プ解除することができる。

【００２３】前記パイプクランプ装置２０においては、１本の油圧シリンダ２７
で昇降駆動されるスライディング部材２３に左右１対の同期用リンク部材４４を
介して左右１対のクランプ爪部材３４を連動連結し、スライディング部材２３の
昇降に同期して上部押え部３２と左右の下部押え部４０とが、略等距離に接近・
離隔するように構成してあるため、パイプ３を外周略３等分位置で確実に把持で
きること、クランプし得るパイプ３の口径の可変幅を大きくとれること、部材数
が少なく構成が簡単で小型化・軽量化できること、油圧シリンダ２７の油圧供給
系や制御系が簡単化すること、その結果パイプクランプ装置２０の製作費を大幅
に低減出来ること、などの効果が得られる。

【００２４】別実施例・・・・・図９〜図１６参照次に、別実施例に係るパイプ
クランプ装置２０Ａについて説明する。前記同様のクランプ本体１３を水平姿勢
に保持した状態を仮定して説明すると、図９〜図１２に示すように、クランプ本
体１３の左右方向中央部には、立て向きの円形孔５１が貫通状に形成され、この
円形孔５１には油圧シリンダ５２が配設され、油圧シリンダ５２のシリンダ本体
の上端部は、クランプ本体１３の上端に固定した前後１対のブラケット５３に支
軸５４を介して連結され、この円形孔５１の左右両側においてクランプ本体１３
の左右の側部には前後１対の立て向きの案内部材５５が夫々固定され、前後に対
応する案内部材５５とクランプ本体１３の側面とで広幅の浅い案内溝５６が立て
向きに形成されている。前記左右の案内溝５６に昇降自在に装着されたスライデ
ィング部材５７は、正面視にて倒立門型で、スライディング部材５７は、左側部
材５８と右側部材５９とこれらの下端部同士を固定的に連結する連結部材６０と
からなり、左側部材５８と右側部材５９は夫々案内溝５６に嵌まる板部材６１と
これに固着された前後１対の補強板６２とからなり、連結部材６０は前後１対の
板部材からなり、前記油圧シリンダ５２のロッド５２ａの下端部が連結部材６０
の中央部に支軸６３を介して連結され、油圧シリンダ５２によりスライディング
部材５７を昇降駆動し、スライディング部材５７を図１３に図示のようにクラン
プ本体１３の下端より下方へ大きく突出する位置と図１６に図示のように上方へ
退いた位置とに亙って昇降し得るように構成してある。

【００２５】更に、スライディング部材５７の連結部材６０の中央部の下端には
湾曲状の上部押え部材６４が固定され、この上部押え部材６４には例えば硬質ゴ
ム製のパッドを設けた上部押え部６５が設けられている。左右１対のクランプ爪
部材６８は、パイプ３の両側部の下部を押える為のもので、左側のクランプ爪部
材６８は、前後１対のクランプ爪本体６９と、両クランプ爪本体６９を連結し且
つクランプ本体１３の枢支ブラケット７１に枢支する支軸７０と、両クランプ爪
本体６９の下端部の右側面に固定された湾曲状の下部押え部材７２とからなる。
同様に、右側のクランプ爪部材６８は、前後１対のクランプ爪本体６９と、両ク
ランプ爪本体６９を連結し且つクランプ本体１３の枢支ブラケット７１に枢支す
る支軸７０と、両クランプ爪本体６９の下端部の左側面に固定された湾曲状の下
部押え部材７２とからなる。前記左右の下部押え部材７２には例えば硬質ゴム製
のパッドを設けた下部押え部７３が設けられている。

【００２６】左側のクランプ爪部材６８を枢支する為の前後１対の枢支ブラケッ
ト７１は、スライディング部材５７の左側部材５８の前後両側の位置においてク
ランプ本体１３の下端に固着されてクランプ本体１３の左端面よりも左方へ突出
し、左側のクランプ爪部材６８の中段部が、それら枢支ブラケット７１の下端に
支軸７０により回動自在に枢支されている。これと同様に、右側のクランプ爪部
材６８を枢支する為の前後１対の枢支ブラケット７１は、スライディング部材５
７の右側部材５９の前後両側の位置においてクランプ本体１３の下端に固着され
てクランプ本体１３の右端面よりも右方へ突出し、右側のクランプ爪部材６８の
中段部が、それら枢支ブラケット７１の下端に支軸７０により回動自在に枢支さ
れている。尚、左右に対応する枢支ブラケット７１はその上端部において一体形
成され、また枢支ブラケット７１はクランプ本体１３の一部に相当する部材であ
る。

【００２７】前記左右のクランプ爪部材６８をスライディング部材５７に連動連
結する為の左右１対の同期用リンク部材７４が設けられ、左右の同期用リンク部
材７４は、夫々前後１対のリンク板部材７５からなり、左側の同期用リンク部材
７４の上端部は左側部材５８の補強板６２の上端部に連結軸７６により回動自在
に連結されるとともに、その下端部は左側のクランプ爪部材６８の上端部に連結
軸７７により回動自在に連結されている。これと同様に、右側の同期用リンク部
材７４の上端部は右側部材５９の補強板６２の上端部に連結軸７６により回動自
在に連結されるとともに、その下端部は右側のクランプ爪部材６８の上端部に連
結軸７７により回動自在に連結されている。左右のクランプ爪部材６８は、左右
に対称で、正面視にて略「く」字状に形成され、それらの下端部は中央側へ緩く
湾曲状に形成されている。そして、前記左右のクランプ爪部材６８の諸寸法と形
状、左右の同期用リンク部材７４の寸法などが適切に設定されていて、スライデ
ィング部材５７が下降するときには、スライディング部材５７の下降に同期して
左右のクランプ爪部材６８が閉じる方向へ揺動し、上部押え部６５と左右の下部
押え部７３とがクランプされるパイプ３の中心へ向かって略等距離に相対接近
し、またスライディング部材５７が上昇するときには、スライディング部材５７
の上昇に同期して左右のクランプ爪部材６８が開く方向へ揺動し、上部押え部６
５と左右の下部押え部７３とがパイプ３の中心から遠のく方向へ略等距離に離隔
するように構成してある。尚、図１３に図示のように小径のパイプ３を把持した
ときに左右の下部押え部７３を交差可能とする為、左側の下部押え部７３と右側
の下部押え部７３は対称ではなく、図１１及び図１２に図示のように右側の下部
押え部７３の下端部の中央部に切欠き部７８が形成され、また左側の下部押え部
７３の前端部と後端部には切欠き部７９が形成されている。

【００２８】以上説明したパイプクランプ装置２０Ａの作用について説明する。
前記パイプ搬送装置４によりパイプ３を搬送する為に１対のパイプクランプ装置
２０Ａでパイプ３を把持する際または把持を解除する際には、次のようにパイプ
クランプ装置２０Ａを作動させる。先ず、パイプ３を把持する場合には、油圧シ
リンダ５２を介してスライディング部材５７を例えば図１６に図示のように上限
位置に保持し、パイプクランプ装置２０Ａのクランプ本体１３をパイプ３の上方
に位置させ、上部押え部６５をパイプ３の上方に近づけた状態において、油圧シ
リンダ５２の上側油室に油圧を供給してスライディング部材５７を下降させてい
くと、これと同期して左右のクランプ爪部材６８が閉じ方向へ揺動し、上部押え
部６５と左右の下部押え部７３とがパイプ３の中心へ向かって略等距離に接近す
るため、図９に図示のようにパイプ３の上部と左右両側部の下部とをパイプ３の
外周略３等分位置にて把持することが出来る。このようにパイプ３を把持した状
態は、パイプ３の口径に応じて、図１３〜図１５のようになり、小径のパイプ３
から大径のパイプ３に亙って確実に把持でき、且つパイプ３の口径によらずクラ
ンプ本体１３に対してパイプ３の中心が一定位置となるように把持することが可
能であるため、パイプ３を把持する時にもまたパイプ３の把持を解除する時にも
都合がよい。

【００２９】次に、パイプ３の搬送後にパイプ３の把持を解除する場合には、油
圧シリンダ５２の下側油室に油圧を供給してスライディング部材５７を上昇させ
ていくと、これに同期して左右のクランプ爪部材６８が開き方向へ揺動し、上部
押え部６５と左右の下部押え部７３とがパイプ３の中心から遠ざかる方向へ略等
距離に離隔するため、パイプ３をクランプ解除することができる。以上説明した
パイプクランプ装置２０Ａによれば、前記実施例のクランプ装置２０と同様の効
果が得られるので、その説明を省略する。尚、本願のパイプクランプ装置２０、
２０Ａは、石油掘削装置で使用するパイプ以外の種々のパイプ、パイプ以外の種
々の中空状の円筒状長柱材、種々の中実状の鋼材や木材、種々の中空状又は中実
状の非円形断面の長柱材等のクランプにも適用し得ることは勿論である。

【提出日】平成４年１２月９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】考案の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、種々の口径の中実又は中空状の長柱材を把持して移送する為に長柱 材を把持するクランプ装置に関し、特に石油掘削装置等におけるパイプを把持す るのに好適のクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、図１７に図示のように、ドリリングタワー１００の一側のパイプラック １０２に設けたパイプストレージのパイプ１０３の上方を移動可能なブリッジク レーン１０１を設け、このブリッジクレーン１０１の両端部に図１８に図示のよ うな上下昇降可能なフック１０４を設け、このフック１０４をパイプ１０３の両 端部に係合させパイプ１０３を吊持して搬送するフック型パイプクランプ装置を 有するパイプ搬送装置や、図１９に図示のようにブリッジクレーン１０１に口径 の異なるパイプ１０３を夫々クランプするパイプクランプ装置１０５Ａ、１０５ Ｂ、１０５Ｃを昇降可能に設け、口径に適したパイプクランプ装置でパイプ１０ ３を把持して搬送するクランプ連装型パイプクランプ装置を有するパイプ搬送装 置が実用に供されている。

【０００３】 特開昭５５−１６１１９１号公報には、石油掘削装置に設けられ種々の口径の パイプをクランプし得る２種類のパイプクランプ装置が記載されている。 この公報の図２０、図２１のパイプクランプ装置は、クランプ本体に左右１対 のあご金部材を開閉可能に装着し、これらあご金部材を油圧モータによりラック ・ピニオン機構を介して開閉駆動可能にし、これら１対のあご金部材でパイプを クランプするように構成してある。 前記公報の図３２、図３３のパイプクランプ装置は、クランプ本体に左右１対 のあご金部材を開閉可能に装着し、片側のあご金部材にはＶ形のパイプ押え部を 形成し、これよりも短い他方側のあご金部材の先端部に指金をヒンジ結合し、こ れら１対のあご金部材を油圧モータによりラック・ピニオン機構を介して開閉駆 動可能にし、これらあご金部材と指金とでパイプをクランプするように構成して ある。

【０００４】 実開昭５０−１１９２０９号公報には、土木建設作業車の起伏ビームに取り付 けて木材等の搬送に供する為のクランプ装置が記載されている。このクランプ装 置では、クランプ本体の下端部に左右１対の湾曲状の根元側爪部材を夫々前後向 きピンを介して開閉揺動自在に取り付け、各根元側爪部材の下端部に湾曲状の先 端側爪部材を前後向きピンを介して開閉揺動自在に取り付け、左右１対の根元側 爪部材を開閉揺動駆動する左右１対の開閉用油圧シリンダを設け、各根元側爪部 材に対して先端側爪部材を揺動駆動する相対屈曲用油圧シリンダを設けてある。

【０００５】 実公平３−２４７１１号公報には、石油掘削装置における種々の口径のパイプ をクランプする為のパイプクランプ装置が記載されている。このパイプクランプ 装置においては、クランプ本体に第１、第２、第３リンク部材で構成された左右 １対の平行リンク機構を設け、第２リンク部材に上下揺動自在にスライディング 部材を取り付け、スライディング部材の下端に前後軸心回りに回動自在にクラン プ部材を連結し、平行リンク機構を開閉揺動駆動する油圧シリンダと、スライデ ィング部材を上下揺動駆動する油圧シリンダと、クランプ部材を回動駆動する油 圧シリンダとを夫々左右１対設け、クランプ本体の下端に設けた当接部と左右１ 対のクランプ部材とでパイプを把持するように構成してある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記フック型パイプクランプ装置では、パイプの端部にフックを係合させる際 に、パイプの端部に設けた連結用ネジ部を保護する保護キャップを取り外したり フックをパイプ端部に係合させる作業が必要で、多大の労力と時間がかかるうえ 、危険を伴うこと、フックでネジ部を損傷しやすいこと、などの問題がある。 クランプ連装型パイプクランプ装置では、その種類と設置台数が多くなり、設 備費用が大変高価になるという問題がある。 特開昭５５−１６１１９１号公報のパイプクランプ装置では、１対のあご金部 材のパイプ押え部からクランプ本体までの距離が可変に構成されていないので、 クランプするパイプの口径の変動幅をあまり大きくすることができないこと、ク ランプするパイプの最大口径に比例してパイプクランプ装置の全幅が大きくなる こと、ラック・ピニオン機構や摺動案内部に高精度の機械部品を使用するため製 作コストが高価になること、あご金部材のパイプ把持部のくぼみ形状が固定され ているためパイプ以外の非円形外形の長柱材を把持するのに適していないこと、 などの問題がある。

【０００７】 実開昭５０−１１９２０９号公報のクランプ装置では、根元側爪部材と先端側 爪部材の両方を利用して確実に把持できるパイプの最小口径は、根元側爪部材の 根元取り付け間隔で制限されてしまうため、これより小径のパイプは根元側爪部 材の湾曲部同士での２点把持になり、強固に確実に把持することができない。 また、パイプの口径によっては先端側爪部材がまったく役に立たないこともあ り、パイプの把持点は口径に応じて２〜５点把持となって種々の口径のパイプを 確実・安定的に把持することが難しい。しかも、左右の爪部材を対称に同期駆動 することが困難で、同期駆動するためには油圧制御系が複雑化する。 実公平３−２４７１１号公報のパイプクランプ装置では、全体として構成が複 雑であるため製作コストが高価になること、各種口径のパイプを把持するために は最少限４本の油圧シリンダが必要であるから油圧系統とその制御系が複雑化す ること、パイプ中心とクランプ本体中心との距離がパイプの口径により変化する ためパイプ把持時におけるクランプ本体の位置制御が複雑化すること、などの問 題がある。 本考案の目的は、クランプする長柱材の口径の可変幅が大きく、３点で強固に 把持でき、機械的構成が簡単且つ小型で、駆動手段の構成も簡単なクランプ装置 を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

請求項１に係るクランプ装置は、種々の口径の中実又は中空状の長柱材を把持 して移送する為に長柱材を把持するクランプ装置において、クランプ本体の中央 部に鉛直向きの案内部を形成し、この案内部にスライディング部材を案内部から 下方へ所定長さ突出する位置と上方へ退いた位置とに亙って昇降可能に設け、ス ライディング部材の下端部に長柱材の上部を押える為の上部押え部材を設け、ク ランプ本体の左部と右部に夫々上端部においてピン結合され左右に開閉する左右 １対のクランプ爪部材を設け、これらクランプ爪部材の下部に長柱材の両側部の 下部を押える為の下部押え部を設け、左右１対のクランプ爪部材の上下方向途中 部をスライディング部材の下端部に連結する左右１対の同期用リンク部材であっ て、スライディング部材の下方移動・上方移動に応じて夫々上部押え部材と左右 １対の下部押え部が接近・離隔するように上部押え部材と１対のクランプ爪部材 を同期作動させる左右１対の同期用リンク部材を設け、クランプ本体に対してス ライディング部材を昇降駆動する為の駆動手段を設けたことを特徴とするもので ある。

【０００９】 請求項２に係るクランプ装置は、種々の口径の中実又は中空状の長柱材を把持 して移送する為に長柱材を把持するクランプ装置において、クランプ本体の左右 両側部に鉛直向きの案内部を形成し、これら案内部に正面視倒立門型のスライデ ィング部材を案内部から下方へ所定長さ突出する位置と上方へ退いた位置とに亙 って昇降可能に設け、スライディング部材の下端中央部に長柱材の上部を押える 為の上部押え部材を設け、クランプ本体の左部と右部に夫々上下方向中段部にお いてピン結合され左右に開閉する左右１対のクランプ爪部材を設け、これらクラ ンプ爪部材の下部に長柱材の両側部の下部を押える為の下部押え部を設け、左右 １対のクランプ爪部材の上端部をスライディング部材の左右の上端部に夫々連結 する左右１対の同期用リンク部材であって、スライディング部材の下方移動・上 方移動に応じて夫々上部押え部材と左右１対の下部押え部が接近・離隔するよう に上部押え部材と１対のクランプ爪部材を同期作動させる左右１対の同期用リン ク部材を設け、クランプ本体に対してスライディング部材を昇降駆動する為の駆 動手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】

請求項１に係るクランプ装置においては、クランプ本体の鉛直向きの案内部に 昇降可能に設けられたスライディング部材を駆動手段によりクランプ本体に対し て下降駆動すると、スライディング部材が下降し、このスライディング部材に左 右１対の同期用リンク部材で連結された左右１対のクランプ爪部材がスライディ ング部材に同期して閉じ方向へ移動し、スライディング部材の下端部に設けられ た上部押え部材と左右１対のクランプ爪部材の下部の左右１対の下部押え部とが 相接近するため、上部押え部材で長柱材の上部をまた左右１対の下部押え部で長 柱材の両側部の下部を夫々クランプすることが出来、長柱材の外周略３等分位置 の３個所を強固にクランプすることが出来る。しかも、上部押え部材と左右１対 の下部押え部とが接近・離隔するように構成してあるため、小径の長柱材も大径 の長柱材も同状態に確実にクランプできる。 一方、駆動手段によりクランプ本体に対してスライディング部材を上昇駆動す ると、前記とは反対に上部押え部材と左右１対の下部押え部とが相離隔するため クランプ解除することができる。また、スライディング部材の昇降ストロークの 約２倍の口径の長柱材から十分に小径の長柱材までクランプできるため、クラン プ対象の長柱材の口径の可変幅を十分に大きく出来る。 クランプ本体、スライディング部材、上部押え部材、左右１対のクランプ爪部 材、左右１対の同期用リンク部材など部品数も少ないため、クランプ装置の構成 を格段に簡単化し且つ小型化することができ、駆動手段はスライディング部材を 昇降駆動するだけの簡単な構成のものでよく、その制御系も簡単なもので済む。

【００１１】 請求項２に係るクランプ装置においては、基本的に請求項１のクランプ装置と 同様に作用する。即ち、クランプ本体の左右両側部の鉛直向きの案内部に昇降可 能に設けられた倒立門型のスライディング部材を駆動手段によりクランプ本体に 対して下降駆動すると、スライディング部材が下降し、このスライディング部材 に左右１対の同期用リンク部材で連結された左右１対のクランプ爪部材がスライ ディング部材に同期して閉じ方向へ移動し、スライディング部材の下端中央部に 設けられた上部押え部材と左右１対のクランプ爪部材の下部の左右１対の下部押 え部とが相接近するため、上部押え部材で長柱材の上部をまた左右１対の下部押 え部で長柱材の両側部の下部を夫々クランプすることが出来、長柱材の外周略３ 等分位置の３個所を強固にクランプすることが出来る。しかも、上部押え部材と 左右１対の下部押え部とが接近・離隔するように構成してあるため、小径の長柱 材も大径の長柱材も同状態に確実にクランプできる。尚、請求項１の同期用リン ク部材はクランプ時に張力部材として機能するのに対して、本請求項の同期用リ ンク部材はクランプ時に圧縮部材として機能する。 その他の作用についても、請求項１と同様であるので説明を省略する。

【００１２】

【考案の効果】

前記作用の項で説明したように、次のような効果が得られる。 請求項１に係るクランプ装置によれば、クランプ本体、案内部、スライディン グ部材、上部押え部材、左右１対のクランプ爪部材、左右１対の同期用リンク部 材、駆動手段などを設けたことにより、長柱材の上部を上部押え部材でまた長柱 材の両側部の下部を左右１対の下部押え部で夫々クランプすることが出来、長柱 材の外周略３等分位置の３個所を強固にクランプすることが出来ること、上部押 え部材と左右１対の下部押え部とが接近・離隔するように構成してあるため、小 径の長柱材も大径の長柱材も同状態に確実にクランプできること、スライディン グ部材の昇降ストロークの約２倍の口径の長柱材から十分に小径の長柱材までク ランプできるため、クランプ対象の長柱材の口径の可変幅を十分に大きく出来る こと、クランプ本体、スライディング部材、上部押え部材、左右１対のクランプ 爪部材、左右１対の同期用リンク部材など部品数も少ないため、クランプ装置の 構成を格段に簡単化し且つ小型化することができること、駆動手段はスライディ ング部材を昇降駆動するだけの簡単な構成のものでよく、その制御系も簡単なも ので済むこと、などの効果が得られる。

【００１３】 請求項２に係るクランプ装置によれば、請求項１と同様の効果が得られる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例について、図面を参照しながら説明する。 図１は、海底油田掘削用海上作業台に設けられた石油掘削装置の概略全体斜視 図で、ドリリングタワー１の前方にはパイプラック２（パイプストレージ）が配 置され、パイプラック２にはパイプ３（ケーシングパイプやライザパイプ等）が 種類別・口径別に区分けしてストックされ、そのパイプ３がパイプ搬送装置４に よりパイプラック２からドリリングタワー１のパイプハンガー５へ供給される。 前記パイプ搬送装置４はパイプラック２とドリリングタワー１との間においてパ イプラック２に沿って敷設された２条のレール６上を往復走行するように構成さ れた自走式パイプ搬送装置である。 前記パイプ搬送装置４は、レール６上を走行する台車７と、この台車７上に水 平旋回自在に装着され旋回駆動手段で旋回駆動される旋回台８と、この旋回台８ に下端部がヒンジ結合され揺動駆動手段としての油圧シリンダ９で上下に揺動駆 動される多関節アーム１０と、この多関節アーム１０の先端側のアームに設けら れた２組のパイプクランプ装置２０とを備えている。

【００１５】 前記多関節アーム１０は、第１アーム部材１１と第２アーム部材１２と第３ア ーム部材１３とを備え、第１アーム部材１１の下端部は旋回台８の上部の１対の ブラケットに水平な支軸によりヒンジ結合され、旋回台８の前部と第１アーム部 材１１の中段部とに亙って架着された油圧シリンダ９で揺動駆動されるように構 成してある。 前記第１アーム部材１１の上端には第２アーム部材１２の下端部が前記支軸と 平行な支軸１２ａによりヒンジ結合され、第２アーム部材１２の先端（上端）に は第３アーム部材１３の基端部（下端部）が支軸１２ａと平行な支軸によりヒン ジ結合され、アーム１０の前面側において第１アーム部材１１の上部と第２アー ム部材１２の先端側部分とに亙って架着された油圧シリンダ１８で第１アーム部 材１１と第２アーム部材１２とが相対的に屈伸揺動駆動され、アーム１０の後面 側において第２アーム部材１２の先端側部分と第３アーム部材１３の基端側部分 とに亙って架着された油圧シリンダ１９で第２アーム部材１２と第３アーム部材 １３とが相対的に屈伸揺動駆動されるように構成してある。 以上の構成により、多関節アーム１０は鉛直面内において油圧シリンダ９、１ ８、１９により略自由に屈伸駆動され、第３アーム部材１３の傾きと旋回台８か らの距離が自由に調節される。

【００１６】 次に、第３アーム部材１３の先端側部分と長さ方向途中部分に夫々取り付けら れたパイプクランプ装置２０について説明する。但し、両パイプクランプ装置２ ０は、同一の構成のものなので、第３アーム部材１３の先端側部分に取り付けた パイプクランプ装置２０について第３アーム部材１３を水平姿勢に保持した状態 を仮定して説明する。 図２〜図４に示すように、クランプ本体に相当する第３アーム部材１３（以下 、クランプ本体という）の幅方向中央部には、角孔２１が鉛直向きに貫通状に形 成され、角孔２１の４隅部には案内溝２２ａを形成した案内部材２２が固着され 、これら案内部材２２は角孔２１の内面に固着され且つ下端の取り付け部２２ｂ を介してクランプ本体１３に固定され、左右に対応する各対の案内溝２２ａは相 対向している。スライディング部材２３は、前後１対の板部材２４とこれら板部 材２４同士を連結する左右１対の連結板２５とからなり、スライディング部材２ ３の４角部の被案内部２６が夫々対応する案内溝２２ａに上下摺動自在に係合さ れている。

【００１７】 前記スライディング部材２３の中心部に立て向きに配設された複動油圧シリン ダ２７のシリンダ本体の上端部は前後方向向きの水平な支軸２８によりクランプ 本体１３にピン結合され、油圧シリンダ２７のロッド２７ａの下端部は、前後向 きの水平な支軸２９によりスライディング部材２３の下端部に連結されている。 また、油圧シリンダ２７の１対の油室はパイプ搬送装置４の機械室に設けた油圧 供給装置に油圧ホースを介して接続され、パイプ搬送装置４の操縦席の操作盤か ら操作される。 パイプ３の上端部を押える為の上部押え部材３０は、連結部３１とその下端に 固定された上部押え部３２を有し、連結部３１はロッド２７ａの下端部に固定的 に連結され、また支軸２９は連結部３１を挿通し、上部押え部３２の湾曲状の下 面には例えば硬質ゴム製のパッド３３が設けられている。

【００１８】 従って、前記油圧シリンダ２７によりスライディング部材２３を上下方向に昇 降駆動し、スライディング部材２３が図５に図示のようにクランプ本体１３の下 面下に大きく突出する位置と図８に図示のように上方へ退いた位置とに亙って昇 降駆動することが出来る。左右１対のクランプ爪部材３４は、パイプ３の左右両 側部の下部を押える為のもので、前記各クランプ爪部材３４は、前後に離隔して 配置された１対のクランプ爪本体３５と、両クランプ爪本体３５の屈曲部をスペ ーサ３６を介して連結する連結軸３７と、両クランプ爪本体３５の上端部をクラ ンプ本体１３のブラケット１３Ａに連結する支軸３８と、両クランプ爪本体３５ の下端部に固着された緩湾曲状の下部押え部材３９とからなり、両下部押え部材 ３９の相対向する内側部の下部押え部４０には例えば硬質ゴム製のパッドが設け られている。

【００１９】 左側のクランプ爪部材３４の上端部は、クランプ本体１３の左側部下端の前後 １対のブラケット１３Ａに支軸３８により回動自在に連結され、また右側のクラ ンプ爪部材３４の上端部は、クランプ本体１３の右側部下端の前後１対のブラケ ット１３Ａに支軸３８により連結されている。前記左右のクランプ爪部材３４は 、左右に対称で正面視にて略「へ」字を立てた形状をなし、その下端部分は中央 側へ緩く湾曲状に形成してある。尚、ブラケット１３Ａはクランプ本体１３の一 部に相当する部材である。 更に、小径のパイプ３から大径のパイプ３に亙って、クランプ本体１３に対し て略一定の位置に確実に把持することができるように、スライディング部材２３ と左右のクランプ爪部材３４とが次のように左右１対の同期用リンク部材４４を 介して連動連結されている。左側の同期用リンク部材４４は、左側の前後１対の クランプ爪本体３５の前側と後側に接近して配設された前後１対のリンク板部材 ４４ａからなり、両リンク板部材４４ａの右端部（内端部）は支軸２９に回動自 在に連結され、また両リンク板部材４４ａの左端部（外端部）は左側の対応する クランプ爪本体３５の屈曲部の連結軸３７に回動自在に連結されている。 右側の同期用リンク部材４４は、左側のものと同様に、右側の前後１対のクラ ンプ爪本体３５の前側と後側に接近して配設された前後１対のリンク板部材４４ ａからなり、両リンク板部材４４ａの左端部（内端部）は支軸２９に回動自在に 連結され、また両リンク板部材４４ａの右端部（外端部）は右側の対応するクラ ンプ爪本体３５の屈曲部の連結軸３７に回動自在に連結されている。

【００２０】 前記左右のクランプ爪部材３４の諸寸法と形状、左右の同期用リンク部材４４ の寸法などが適切に設定されていて、スライディング部材２３が下降するときに は、スライディング部材２３の下降に同期して左右のクランプ爪部材３４が閉じ る方向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０とがクランプされるパ イプ３の中心へ向かって略等距離に接近し、またスライディング部材２３が上昇 するときには、スライディング部材２３の上昇に同期して左右のクランプ爪部材 ３４が開く方向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０とがパイプ３ の中心から遠のく方向へ略等距離に離隔するように構成してある。尚、図５に図 示のように小径のパイプ３を把持したときに左右の下部押え部４０を交差可能と する為、左側の下部押え部４０と右側の下部押え部４０は対称ではなく、図４及 び図１２に図示のように左側の下部押え部４０の下端部の中央部に切欠き部４１ が形成され、右側の下部押え部４０の前端部と後端部には切欠き部４５が形成さ れている。

【００２１】 以上説明したパイプクランプ装置２０の作用について説明する。 前記パイプ搬送装置４によりパイプ３を搬送する為に１対のパイプクランプ装 置２０でパイプ３を把持する際または把持を解除する際には、次のようにパイプ クランプ装置２０を作動させる。 先ず、パイプ３を把持する場合には、油圧シリンダ２７を介してスライディン グ部材２３を例えば上限位置に保持し、パイプクランプ装置２０のクランプ本体 １３をパイプ３の上方に位置させ、上部押え部３２をパイプ３の上方に近づけた 状態において、油圧シリンダ２７の上側油室に油圧を供給してスライディング部 材２３を下降させていくと、これと同期して左右のクランプ爪部材３４が閉じ方 向へ揺動し、上部押え部３２と左右の下部押え部４０とがパイプ３の中心へ向か って略等距離に接近するため、図２に図示のようにパイプ３の上部と左右両側部 の下部とをパイプ３の外周略３等分位置にて把持することが出来る。

【００２２】 このようにパイプ３を把持した状態は、パイプ３の口径に応じて、図５〜図８ のようになり、小径のパイプ３から大径のパイプ３に亙って確実に把持でき、且 つパイプ３の口径によらずクランプ本体１３に対してパイプ３の中心が一定位置 となるように把持することが可能であるため、パイプ３を把持する時にもまたパ イプ３の把持を解除する時にも都合がよい。 次に、パイプ３の搬送後にパイプ３の把持を解除する場合には、油圧シリンダ ２７の下側油室に油圧を供給してスライディング部材２３を上昇させていくと、 これに同期して左右のクランプ爪部材３４が開き方向へ揺動し、上部押え部３２ と左右の下部押え部４０とがパイプ３の中心から遠のく方向へ略等距離に離隔す るため、パイプ３をクランプ解除することができる。

【００２３】 前記パイプクランプ装置２０においては、１本の油圧シリンダ２７で昇降駆動 されるスライディング部材２３に左右１対の同期用リンク部材４４を介して左右 １対のクランプ爪部材３４を連動連結し、スライディング部材２３の昇降に同期 して上部押え部３２と左右の下部押え部４０とが、略等距離に接近・離隔するよ うに構成してあるため、パイプ３を外周略３等分位置で確実に把持できること、 クランプし得るパイプ３の口径の可変幅を大きくとれること、部材数が少なく構 成が簡単で小型化・軽量化できること、油圧シリンダ２７の油圧供給系や制御系 が簡単化すること、その結果パイプクランプ装置２０の製作費を大幅に低減出来 ること、などの効果が得られる。

【００２４】 別実施例・・・・・図９〜図１６参照 次に、別実施例に係るパイプクランプ装置２０Ａについて説明する。 前記同様のクランプ本体１３を水平姿勢に保持した状態を仮定して説明すると 、図９〜図１２に示すように、クランプ本体１３の左右方向中央部には、立て向 きの円形孔５１が貫通状に形成され、この円形孔５１には油圧シリンダ５２が配 設され、油圧シリンダ５２のシリンダ本体の上端部は、クランプ本体１３の上端 に固定した前後１対のブラケット５３に支軸５４を介して連結され、この円形孔 ５１の左右両側においてクランプ本体１３の左右の側部には前後１対の立て向き の案内部材５５が夫々固定され、前後に対応する案内部材５５とクランプ本体１ ３の側面とで広幅の浅い案内溝５６が立て向きに形成されている。 前記左右の案内溝５６に昇降自在に装着されたスライディング部材５７は、正 面視にて倒立門型で、スライディング部材５７は、左側部材５８と右側部材５９ とこれらの下端部同士を固定的に連結する連結部材６０とからなり、左側部材５ ８と右側部材５９は夫々案内溝５６に嵌まる板部材６１とこれに固着された前後 １対の補強板６２とからなり、連結部材６０は前後１対の板部材からなり、前記 油圧シリンダ５２のロッド５２ａの下端部が連結部材６０の中央部に支軸６３を 介して連結され、油圧シリンダ５２によりスライディング部材５７を昇降駆動し 、スライディング部材５７を図１３に図示のようにクランプ本体１３の下端より 下方へ大きく突出する位置と図１６に図示のように上方へ退いた位置とに亙って 昇降し得るように構成してある。

【００２５】 更に、スライディング部材５７の連結部材６０の中央部の下端には湾曲状の上 部押え部材６４が固定され、この上部押え部材６４には例えば硬質ゴム製のパッ ドを設けた上部押え部６５が設けられている。 左右１対のクランプ爪部材６８は、パイプ３の両側部の下部を押える為のもの で、左側のクランプ爪部材６８は、前後１対のクランプ爪本体６９と、両クラン プ爪本体６９を連結し且つクランプ本体１３の枢支ブラケット７１に枢支する支 軸７０と、両クランプ爪本体６９の下端部の右側面に固定された湾曲状の下部押 え部材７２とからなる。同様に、右側のクランプ爪部材６８は、前後１対のクラ ンプ爪本体６９と、両クランプ爪本体６９を連結し且つクランプ本体１３の枢支 ブラケット７１に枢支する支軸７０と、両クランプ爪本体６９の下端部の左側面 に固定された湾曲状の下部押え部材７２とからなる。前記左右の下部押え部材７ ２には例えば硬質ゴム製のパッドを設けた下部押え部７３が設けられている。

【００２６】 左側のクランプ爪部材６８を枢支する為の前後１対の枢支ブラケット７１は、 スライディング部材５７の左側部材５８の前後両側の位置においてクランプ本体 １３の下端に固着されてクランプ本体１３の左端面よりも左方へ突出し、左側の クランプ爪部材６８の中段部が、それら枢支ブラケット７１の下端に支軸７０に より回動自在に枢支されている。これと同様に、右側のクランプ爪部材６８を枢 支する為の前後１対の枢支ブラケット７１は、スライディング部材５７の右側部 材５９の前後両側の位置においてクランプ本体１３の下端に固着されてクランプ 本体１３の右端面よりも右方へ突出し、右側のクランプ爪部材６８の中段部が、 それら枢支ブラケット７１の下端に支軸７０により回動自在に枢支されている。 尚、左右に対応する枢支ブラケット７１はその上端部において一体形成され、ま た枢支ブラケット７１はクランプ本体１３の一部に相当する部材である。

【００２７】 前記左右のクランプ爪部材６８をスライディング部材５７に連動連結する為の 左右１対の同期用リンク部材７４が設けられ、左右の同期用リンク部材７４は、 夫々前後１対のリンク板部材７５からなり、左側の同期用リンク部材７４の上端 部は左側部材５８の補強板６２の上端部に連結軸７６により回動自在に連結され るとともに、その下端部は左側のクランプ爪部材６８の上端部に連結軸７７によ り回動自在に連結されている。これと同様に、右側の同期用リンク部材７４の上 端部は右側部材５９の補強板６２の上端部に連結軸７６により回動自在に連結さ れるとともに、その下端部は右側のクランプ爪部材６８の上端部に連結軸７７に より回動自在に連結されている。 左右のクランプ爪部材６８は、左右に対称で、正面視にて略「く」字状に形成 され、それらの下端部は中央側へ緩く湾曲状に形成されている。 そして、前記左右のクランプ爪部材６８の諸寸法と形状、左右の同期用リンク 部材７４の寸法などが適切に設定されていて、スライディング部材５７が下降す るときには、スライディング部材５７の下降に同期して左右のクランプ爪部材６ ８が閉じる方向へ揺動し、上部押え部６５と左右の下部押え部７３とがクランプ されるパイプ３の中心へ向かって略等距離に相対接近し、またスライディング部 材５７が上昇するときには、スライディング部材５７の上昇に同期して左右のク ランプ爪部材６８が開く方向へ揺動し、上部押え部６５と左右の下部押え部７３ とがパイプ３の中心から遠のく方向へ略等距離に離隔するように構成してある。 尚、図１３に図示のように小径のパイプ３を把持したときに左右の下部押え部７ ３を交差可能とする為、左側の下部押え部７３と右側の下部押え部７３は対称で はなく、図１１及び図１２に図示のように右側の下部押え部７３の下端部の中央 部に切欠き部７８が形成され、また左側の下部押え部７３の前端部と後端部には 切欠き部７９が形成されている。

【００２８】 以上説明したパイプクランプ装置２０Ａの作用について説明する。 前記パイプ搬送装置４によりパイプ３を搬送する為に１対のパイプクランプ装 置２０Ａでパイプ３を把持する際または把持を解除する際には、次のようにパイ プクランプ装置２０Ａを作動させる。 先ず、パイプ３を把持する場合には、油圧シリンダ５２を介してスライディン グ部材５７を例えば図１６に図示のように上限位置に保持し、パイプクランプ装 置２０Ａのクランプ本体１３をパイプ３の上方に位置させ、上部押え部６５をパ イプ３の上方に近づけた状態において、油圧シリンダ５２の上側油室に油圧を供 給してスライディング部材５７を下降させていくと、これと同期して左右のクラ ンプ爪部材６８が閉じ方向へ揺動し、上部押え部６５と左右の下部押え部７３と がパイプ３の中心へ向かって略等距離に接近するため、図９に図示のようにパイ プ３の上部と左右両側部の下部とをパイプ３の外周略３等分位置にて把持するこ とが出来る。 このようにパイプ３を把持した状態は、パイプ３の口径に応じて、図１３〜図 １５のようになり、小径のパイプ３から大径のパイプ３に亙って確実に把持でき 、且つパイプ３の口径によらずクランプ本体１３に対してパイプ３の中心が一定 位置となるように把持することが可能であるため、パイプ３を把持する時にもま たパイプ３の把持を解除する時にも都合がよい。

【００２９】 次に、パイプ３の搬送後にパイプ３の把持を解除する場合には、油圧シリンダ ５２の下側油室に油圧を供給してスライディング部材５７を上昇させていくと、 これに同期して左右のクランプ爪部材６８が開き方向へ揺動し、上部押え部６５ と左右の下部押え部７３とがパイプ３の中心から遠ざかる方向へ略等距離に離隔 するため、パイプ３をクランプ解除することができる。 以上説明したパイプクランプ装置２０Ａによれば、前記実施例のクランプ装置 ２０と同様の効果が得られるので、その説明を省略する。 尚、本願のパイプクランプ装置２０、２０Ａは、石油掘削装置で使用するパイ プ以外の種々のパイプ、パイプ以外の種々の中空状の円筒状長柱材、種々の中実 状の鋼材や木材、種々の中空状又は中実状の非円形断面の長柱材等のクランプに も適用し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイプ搬送装置を含む石油掘削装置の全体概略
斜視図である。

【図２】実施例に係るパイプクランプ装置の縦断正面図
である。

【図３】前記パイプクランプ装置の平面図である。

【図４】前記パイプクランプ装置の縦断側面図である。

【図５】前記パイプクランプ装置の作動説明図である。

【図６】前記パイプクランプ装置の作動説明図である。

【図７】前記パイプクランプ装置の作動説明図である。

【図８】前記パイプクランプ装置の作動説明図である。

【図９】別実施例に係るパイプクランプ装置の縦断正面
図である。

【図１０】前記パイプクランプ装置の平面図である。

【図１１】前記パイプクランプ装置の側面図である。

【図１２】左側のクランプ爪部材の下端部分の側面図で
ある。

【図１３】前記パイプクランプ装置の作動説明図であ
る。

【図１４】前記パイプクランプ装置の作動説明図であ
る。

【図１５】前記パイプクランプ装置の作動説明図であ
る。

【図１６】前記パイプクランプ装置の作動説明図であ
る。

【図１７】従来技術に係る石油掘削装置の全体斜視図で
ある。

【図１８】従来技術に係るブリッジクレーンの正面図で
ある。

【図１９】従来技術に係るブリッジクレーンの正面図で
ある。

【符号の説明】

１３ クランプ本体（第３アーム部材） ２０、２０Ａ パイプクランプ装置 ２３、５７ スライディング部材 ２７、５２ 油圧シリンダ ３０、６４ 上部押え部材 ３２、６５ 上部押え部 ３４、６８ クランプ爪部材 ４０、７３ 下部押え部 ４４、７４ 同期用リンク部材

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 種々の口径の中実又は中空状の長柱材を
   把持して移送する為に長柱材を把持するクランプ装置に
   おいて、 クランプ本体の中央部に鉛直向きの案内部を形成し、こ
   の案内部にスライディング部材を案内部から下方へ所定
   長さ突出する位置と上方へ退いた位置とに亙って昇降可
   能に設け、スライディング部材の下端部に長柱材の上部
   を押える為の上部押え部材を設け、クランプ本体の左部
   と右部に夫々上端部においてピン結合され左右に開閉す
   る左右１対のクランプ爪部材を設け、これらクランプ爪
   部材の下部に長柱材の両側部の下部を押える為の下部押
   え部を設け、左右１対のクランプ爪部材の上下方向途中
   部をスライディング部材の下端部に連結する左右１対の
   同期用リンク部材であって、スライディング部材の下方
   移動・上方移動に応じて夫々上部押え部材と左右１対の
   下部押え部が接近・離隔するように上部押え部材と１対
   のクランプ爪部材を同期作動させる左右１対の同期用リ
   ンク部材を設け、クランプ本体に対してスライディング
   部材を昇降駆動する為の駆動手段を設けたことを特徴と
   するクランプ装置。
2. 【請求項２】 種々の口径の中実又は中空状の長柱材を
   把持して移送する為に長柱材を把持するクランプ装置に
   おいて、 クランプ本体の左右両側部に鉛直向きの案内部を形成
   し、これら案内部に正面視倒立門型のスライディング部
   材を案内部から下方へ所定長さ突出する位置と上方へ退
   いた位置とに亙って昇降可能に設け、スライディング部
   材の下端中央部に長柱材の上部を押える為の上部押え部
   材を設け、クランプ本体の左部と右部に夫々上下方向中
   段部においてピン結合され左右に開閉する左右１対のク
   ランプ爪部材を設け、これらクランプ爪部材の下部に長
   柱材の両側部の下部を押える為の下部押え部を設け、左
   右１対のクランプ爪部材の上端部をスライディング部材
   の左右の上端部に夫々連結する左右１対の同期用リンク
   部材であって、スライディング部材の下方移動・上方移
   動に応じて夫々上部押え部材と左右１対の下部押え部が
   接近・離隔するように上部押え部材と１対のクランプ爪
   部材を同期作動させる左右１対の同期用リンク部材を設
   け、クランプ本体に対してスライディング部材を昇降駆
   動する為の駆動手段を設けたことを特徴とするクランプ
   装置。