JPH0632956Y2 - スプリングバランサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、たとえばクレーンに設けられ、ワークをば
ね力で吊り下げるためのスプリングバランサに関するも
のである。

［従来の技術］ 従来より、この種のスプリングバランサとしては、クレ
ーンに固定したスプリングケースの内部に、ゼンマイ式
のばねを収納し、このばねの軸方向を水平に向けた状態
で、ばねの基端をスプリングケース側に固定するととも
に、ばねの先端に連なるワイヤをスプリングケースより
も下方に延ばして、ワークを吊り下げるフツクに連結し
たものが知られている（たとえば、特開昭58-148196号
公報参照）。

上記のようなスプリングバランサを備えたクレーンでワ
ークを吊り下げると、ゼンマイ式のばねの作用によつ
て、ワークが上下に移動可能となり、これにより、以下
の利点が得られる。

たとえば、旋盤のような横型工作機械にワークを取り
付ける場合において、まず、ワークを横型工作機械の主
軸付近まで降ろし、クレーンを停止した状態で、作業員
が手でワークを持ち上げたり、あるいは押し下げたりし
て、上記ワークの中心が主軸と一致するようにワークの
高さを調節する。このとき、スプリングバランサのばね
作用により、ワークの重量よりもはるかに小さい力でワ
ークを上下移動させることができるので、主軸に対する
ワークのセンタリングが容易となる。

また、竪型旋盤や研摩装置のような竪型工作機械のテ
ーブル上、または、定盤上にワークを取り付ける場合に
おいて、ワークをテーブル付近まで降ろし、クレーンを
停止した状態で、作業員が手でワークをテーブルに押え
付けることにより、クレーンの昇降操作によりワークを
テーブル上に載せる場合と異なり、ワークをテーブル面
に静かに載置することができる。これにより、ワークに
衝撃を与えずに取付け作業を行うことができる。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、上記従来のスプリングバランサで用いられる
ゼンマイ式のばねは、吊り下げ重量の幅が、一般に、た
とえば１００kgから１２０kgまでと極めて狭い特性があ
る。そのため、スプリングバランサの使用荷重の範囲が
狭まり、重いワークと軽いワークに併用することができ
ず、スプリングバランサの汎用性が低い。その結果、重
量幅の異なる複数種類のスプリングバランサを用意し
て、これらをワークの重量に応じて使い分ける必要があ
つた。

また、従来のワークのセンタリング作業などは、ワーク
を手で持ち上げたり、あるいは押し下げたりして行つて
いるため、ワークが旋盤などに取り付けられる前にワー
クを手から離すと、スプリングバランサのばね力により
ワークの位置が変化してしまう。そのため、作業員はワ
ークの取り付けが完了するまで、ワークを手で支え続け
なければならず、作業が面倒であつた。

一方、上記のようにワークをばね力で吊り下げると、た
とえば、ワークの搬送中にワークが上下に大きく揺動し
て運搬しにくくなるなどの不具合がある。そのため、従
来から、上記スプリングバランサにロツク装置を設けた
ものがある。このロツク装置は、上記ばねをロツクする
ことにより、ワークの上下動を防止するものである。

しかしながら、ワークを工作機械に対して取り付け、ま
たは取り外しを行うときに、ワークの上下位置を微調整
するために、上記ロツク装置によるばねのロツクを解除
すると、ワークが急に上下動して作業がやりずらくなる
という不都合がある。

この考案は上記従来の課題に鑑みてなされたもので、汎
用性が高く、しかも、作業性の向上を図ることができる
スプリングバランサを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、この考案は、軸方向が上下に
向いた圧縮コイルばねがケース内に収納され、この圧縮
コイルばねの下端がケースの底部に押し付けられ、圧縮
コイルばねに挿通されて上記ケースの底部を貫通して下
方へ延びたロツドの上部が圧縮コイルばねの上端に載置
されている。また、上記ロツドの下端にはワークを吊り
下げるフツクが連結され、このロツドにおける上記フツ
クの下端とケースとの間に位置する部分には、ケースの
底部に対して接触・離脱自在な調節ナツトが螺合されて
いる。さらに、上記ケースに付された目盛と、上記ロツ
ドと一体的に移動する指針とにより、上記フツクに吊り
下げられたワークの重量を測る荷重表示計を構成したも
のである。

［作用］ この考案は、ケース内に圧縮コイルばねを収納し、この
圧縮コイルばねを圧縮または伸張させるロツドの下端に
ワーク吊り下げ用のフツクを連結したから、上記圧縮コ
イルばねのばね力でワークを吊り下げることができる。
ここで、上記圧縮コイルばねは、従来のゼンマイ式のば
ねと比較して、使用荷重の幅が広いため、スプリングバ
ランサの吊り下げ重量の範囲が広がる。したがつて、ス
プリングバランサの汎用性が向上する。

また、上記ロツドに、ケースの底部に対して接触・離脱
自在な調節ナツトを螺合させたから、この調節ナツトを
底部に接触または離脱する方向にねじることにより、上
記ロツドに連結されたフツクをケースに対して上下に移
動させることができる。したがつて、上記調節ナツトの
操作だけでワークの高さ位置を微調節することができる
ので、センタリング作業などにおいてワークを手で支え
続ける必要がない。

しかも、ワークを工作機械に対して取り付け、または取
り外しを行うときに、ワークの上下位置を微調整するた
めに、上記調節ナツトをねじり操作しても、この調節ナ
ツトにより圧縮コイルばねのロツク状態が維持されてい
るので、従来のロツク装置のロツクを解除する場合と異
なり、ワークが急に上下動するおそれがない。

さらに、ワークの重量を測る荷重表示計を設けたから、
たとえばワークをスプリングバランサで上方に引つ張つ
た状態で工作機械から取り外す場合において、圧縮コイ
ルばねにかかる荷重を上記荷重表示計で読み取ることが
できるから、圧縮コイルばねの引張力とワークの重量と
が吊り合つたことを容易に確認できる。したがつて、ワ
ークを工作機械から外したときに、ワークが急に上下動
するのを防止できる。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて説明す
る。

第１図はこの考案の実施例を示す一部破断側面図であ
り、図において、スプリングバランサ１は、クレーン
（図示せず）で吊り下げられる円筒形のケース２と、こ
のケース２に収納された圧縮コイルばね１０（第３図）
と、この圧縮コイルばね１０に圧縮力を付加するロツド
２０と、ロツド２０に連結されたフツク３０と、フツク
３０に吊り下げられたワークＷの高さ位置を調節する調
節ナツト４０と、ワークＷの重量を測る荷重表示計５０
とを備えている。

上記ケース２は、軸方向Ｓを上下に向けて配置されてい
る。このケース２の上部には、クレーン（図示せず）に
固定される逆Ｕ字状のハンガ３が取り付けられている。
ハンガ３は、ケース２の上端に嵌め込まれたボス４に溶
接にて取り付けられ、このボス４は、第２図（平面図）
のように、ボス４とケース２とを径方向Ｒに貫通したボ
ルト５により、ケース２に固定されている。６はナツ
ト、７はスプリングピンである。

上記ケース２内には、第３図のように、圧縮コイルばね
１０が軸方向Ｓを上下に向けて収納されている。圧縮コ
イルばね１０の下端は、ケース２の底部１１を構成する
円筒状のばね受け部材で支持されている。１１ａはばね
座である。このばね受け部材は、溶接によりケース２の
下端に固定されている。

上記圧縮コイルばね１０の内側には、軸方向Ｓに沿つて
ロツド２０が挿通している。このロツド２０の中央部を
除いた部分には、それぞれ、ねじ部２１，２２が刻設さ
れている。

上側のねじ部２１は、圧縮コイルばね１０の上端に載置
した移動片１３におけるねじ孔１４に螺合している。１
３ｂは移動片１３のばね座で、圧縮コイルばね１０に当
接している。移動片１３は、ねじ部２１に螺合するナツ
ト２３により圧縮コイルばね１０に接触する方向（下
側）に締め付けられ、これにより、ロツド２０と一体的
にケース２内を上下移動自在とされている。２４はナツ
ト２３の緩み止め用スプリングピンである。この移動片
１３の上部には、移動片１３をロツド２０に螺合させる
際のスパナ掛け１５が形成されている。１６は係止溝
で、後述する指針５２（第１図）を係止するためのもの
である。

また、上記ロツド２０の下側のねじ部２２は、ばね受け
部材１１における軸孔１２を摺動自在に貫通して、ケー
ス２よりも下方に延びている。このねじ部２２には、ス
ラスト軸受４１を備えた調節ナツト４０、位置合せ用ナ
ツト４２、ロツク用ナツト４３および連結用ナツト４４
が、この順序で取り付けられている。さらに、上記ロツ
ド２０の下端部は、上記連結用ナツト４４により連結輪
４５に連結され、この連結輪４５は、第１図の２つのカ
ツプリング４６，４６とチエーン４７とを介して、ワー
ク吊り下げ用のフツク３０に連結されている。

ここで、上記調節ナツト４０は、第３図のように、ねじ
部２２におけるケース２と位置合せナツト４２との間に
位置し、ケース２の底部１１に対して接触・離脱自在に
螺合している。この調節ナツト４０は、底部１１に接触
する方向（上側）にねじ上げることにより、圧縮コイル
ばね１０を圧縮しながらロツド２０を下方へ向つて移動
させることができる。さらに、上記底部１１から離脱す
る方向（下側）にねじ下げることにより、圧縮コイルば
ね１０の圧縮力を解除しながらロツド２０を上方へ向つ
て移動できるようになつている。

なお、調節ナツト４０がケース２の底部１１から離反し
た状態では、調節ナツト４０の回転操作によつては上記
ロツド２０を上下に移動させることはできない。

また、上記スラスト軸受４１は、調節ナツト４０とケー
ス２の底部１１との間に介在されて、調節ナツト４０の
回転操作を容易にするものである。

さらに、上記位置合せ用ナツト４２は、調節ナツト４０
を位置合せする際の目印となるものである。つまり、第
５図(a)のように、たとえば７０kgのワークを吊り下げ
た場合の調節ナツト４０に位置合せ用ナツト４２を位置
合せしておく。その後、第５図(b)のように、１００kg
のワークを吊り下げた場合、位置合せ用ナツト４２だけ
はそのままの位置に保つておき、その後、再び７０kgの
ワークを吊り下げる場合には、調節ナツト４０を矢印方
向Ｂへ位置合せ用ナツト４２に当接するまでねじ下げる
だけで、７０kgのワークの吊り下げ準備が整う。このよ
うに、位置合せ用ナツト４２は、調節ナツト４０のねじ
り下げ位置の目安になるという機能がある。

一方、第３図の連結用ナツト４４は、ロツド２０の下端
部と連結輪４５の上端部とにそれぞれ螺合して両者２
０，４５を互いに連結するものであり、連結輪４５に溶
接されている。この連結用ナツト４４の回り止めを行う
ワツシヤ４６は、左側の折曲げ部４６ａが連結用ナツト
４４の凹所に係合し、右側の折曲げ部４６ｂがロツク用
ナツト４３に当接している。これにより、連結用ナツト
４４に対するロツク用ナツト４３の回転が阻止されてい
る。

また、第１図に示す荷重表示計５０は、上記フツク３０
に吊り下げられたワークＷの重量を表示するものであ
り、ケース２の外表面に付された目盛５１と、この目盛
５１に沿つて動く指針５２と、指針カバー５３とで構成
されている。上記ケース２の上半分には、第４図のよう
に、軸方向Ｓに延びた長孔５４が設けられており、ケー
ス２の下半分には、上記長孔５４に連らなる直線状のガ
イド溝５５が形成されている。

上記指針５２は、上端部５２ａが長孔５４を通つて移動
片１３の係止溝１６に係合し、また、下端部５２ｂ側が
ガイド溝５５に摺接している。このガイド溝５５の両サ
イドには、たとえば１０kg単位で０kgから１００kgまで
の目盛５１が刻まれている。

また、上記指針カバー５３は、上記長孔５４のほぼ全体
を覆つた状態で、ねじ５７によつてケース２に取り付け
られている。この指針カバー５３により、指針５２が長
孔５４とガイド溝５５に沿つて往復移動自在とされてい
る。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

ワークＷをワーク載置場所から横型旋盤まで運ぶ場合を
例にとると、まず、第６図(a)のように、ワークＷを吊
り下げた場合、フツク３０に連結されたロツド２０に荷
重がかかり、圧縮コイルばね１０のばね力に抗してロツ
ド２０が下方に変位し、これにより、調節ナツト４０が
ケース２の底部１１から離れる。この状態ではワークＷ
は上下動可能である。その後、調節ナツト４０を二点鎖
線で示す位置までねじ上げて、ケース２の底部１１に圧
接させることにより、圧縮コイルばね１０がロックさ
れ、ワークＷの上下動を防止できる。この状態でクレー
ンを動かせて、ワークＷを旋盤の真上まで移動させる。

つづいて、上記のように調節ナツト４０をケース２の底
部１１に接触するまでねじ上げた状態から、さらに、調
節ナツト４０を底部１１に向つて数回ねじ上げておく。
これにより、第６図(b)で示すように、ワークＷが高さ
だけ下降する。この状態で、第６図(c)に示すよう
に、ワークＷを旋盤の主軸６０，６０の近傍まで目視で
降ろし、クレーンを停止して、調節ナツト４０によりワ
ークＷの高さ調節を行う。

つまり、ワークの中心Ｍが主軸６０のセンターＣよりも
１（＜）だけ低いときは、調節ナツト４０を底部１
１から離脱する方向Ｓ１に向つてねじ下げて、ロツド２
０を矢印方向Ｓ２に上昇させることにより、ワークＷを
主軸６０にセンタリングできる。

ここで、上記のように調節ナツト４０を高さだけねじ
上げておくのは、調節ナツト４０が底部１１から離反し
てしまうと、ロツド２０を下げることができなくなるた
めである。つまり、上記だけねじ上げておくことによ
り、調節ナツト４０を底部１１から離脱する方向Ｓ１に
ねじ下げても、調節ナツト４０が底部１１から離れてし
まうまでは、ロツド２０をの範囲で上昇させることが
可能になる。

これに対して、第６図(d)のように、ワークの中心Ｍが
主軸６０のセンターＣよりも２だけ高いときは、調節
ナツト４０を矢印方向Ｓ２にねじ上げて、ロツド２０を
矢印方向Ｓ１に下降させればよい。

このようにワークのセンタリングを行つた後は、主軸６
０，６０をワークに嵌合させて、取り付けボルト（図示
せず）によりワークを旋盤に固定する。その後、クレー
ンを下降させて、フツク３０をワークのホルダ７０から
外すことにより、ワークの取付け作業が終了する。この
ホルダ７０はワークＷから取り外し可能である。なお、
上記ワークの取付け作業中に、指針５２でワークの重量
を確認しておく。

その後、ワークＷを旋盤から取り外す場合は、まず、第
７図(a)のように、主軸６０に嵌合されたままのワーク
のホルダ７０にフツク３０を引つ掛け、指針５２が上記
取り付け作業時に測つておいたワークＷの重量を指すま
で、ケース２をクレーンで上方へ引つ張る。指針が上記
重量、たとえば７０kgを指したときにクレーンを停止
し、第７図(b)のように、調節ナツト４０を底部１１に
接触するまでねじ上げる。この状態で、圧縮コイルばね
１０の引張力とワークＷの重量とが吊り合うため、ワー
クＷは、主軸６０，６０から取り外されても、急に上下
動するおそれがないので、作業しやすい。

これに対して、ワークＷをワーク載置場所から定盤（図
示せず）まで運ぶ場合にあつては、まず、クレーンを動
かせてワークＷを定盤の真上まで移動させ、クレーンを
下げていつてワークを定盤から僅かに浮かせた状態でク
レーンを停止する。この状態で、第６図(c),(d)と同様
に、調節ナツト４０をねじり操作して、ワークＷの高さ
調節を行うことにより、ワークＷを定盤に静かに載置す
ることができる。

さらに、第７図(A),(b)と同様の動作で、ワークＷを上
記定盤から吊り上げることができる。

なお、竪型旋盤や研摩装置のような竪型工作機械のテー
ブルにワークを取り付けたり、取り外したりするのも、
上記定盤の場合と同様の動作で行う。

上記構成によれば、第３図のように、ケース２内に圧縮
コイルばね１０を収納し、この圧縮コイルばね１０を圧
縮または伸張させるロツド２０の下端にフツク３０（第
１図）を連結したから、上記圧縮コイルばね１０のばね
力でワークＷ（第３図）を吊り下げることができる。こ
こで、上記圧縮コイルばね１０は、従来のゼンマイ式の
ばねと比較して、使用荷重の幅が広いため、スプリング
バランサ１の吊り下げ重量の範囲が広がる。したがつ
て、スプリングバランサの汎用性が向上する結果、１つ
のスプリングバランサで重量幅の異なる複数種類のワー
クに対応させることができる。

また、上記ロツド２０に螺合した調節ナツト４０を、ケ
ース２の底部１１に対して接触・離脱する方向にねじり
操作することにより、ワークＷの高さ位置を微調節でき
る。したがつて、旋盤にワークＷをセンタリングする場
合などには、作業員は手でワークＷをずつと支え続ける
必要がないので、ワークの取付け作業が極めて容易とな
る。

しかも、ワークＷを旋盤に対して取り付け、または取り
外しを行うときに、ワークＷの上下位置を微調整するた
めに、上記調節ナツト４０をねじり操作しても、この調
節ナツト４０により圧縮コイルばね１０のロツク状態が
維持されているので、従来のロツク装置のロツクを解除
する場合と異なり、ワークＷの急な上下動を防止でき
る。

さらに、ワークＷの重量を測る荷重表示計５０を設けた
から、第６図(c),(d)のように、ワークＷをスプリング
バランサ１で上方に引つ張つた状態で旋盤から取り外す
場合において、圧縮コイルばね１０（第３図）にかかる
荷重を指針５２で読み取ることができるから、圧縮コイ
ルばね１０の引張力とワークＷの重量とが吊り合つたこ
とを容易に確認できる。したがつて、ワークＷを旋盤か
ら外したときに、ワークＷが急に上下動するのを防止で
きる。

また、この実施例では、重いワークと軽いワークを交互
に吊り下げる場合などにおいて、第５図(b)で示したよ
うに、位置合せ用ナツト４２が調節ナツト４０のねじ下
げ位置の目安となるので、指針５２と目盛５１とを見な
がら位置合せ用ナツト４２を操作しなくてすみ、作業が
容易となる。

また、ケース２の底部１１と調節ナツト４０ととの間に
スラスト軸受４１を介在させたから、調節ナツト４０の
ねじり操作を小さい力で行うことができる。なお、５０
kg程度以下の荷重であれば、通常、スラスト軸受４１を
備えなくとも調節ナツト４０の回転にあまり大きな力を
必要としないため、スラスト軸受４１を省略して、調節
ナツト４０を直接ケース２の底部１１に接触させる構成
としてもよい。

また、上記実施例では、調節ナツト４０を用いてワーク
Ｗを上下に微調節したけれど、調節ナツト４０を用いず
に、手でワークの高さ調整を行うことも可能である。つ
まり、ワークを旋盤や定盤上の付近まで目視で移動させ
た後、調節ナツト４０をケース２の底部１１から離れた
位置にねじ下げて、ワークを上下動可能な状態にするこ
とにより、作業員が手でワークを持ち上げたり、あるい
は、ワークを押さえたりして、センタリングすることも
可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、圧縮コイルば
ねを用いたから、使用荷重の幅が広がり、これにより、
スプリングバランサの汎用性が著しく向上する。したが
つて、１つのスプリングバランサで重量が大幅に異なる
ワークに対応できる。

また、上記調節ナツトの操作だけでワークの高さ位置を
微調節することができるので、センタリング作業などに
おいてワークを手で支え続ける必要がなく、ワークの取
付け作業が極めて容易となる。しかも、上記調節ナツト
により圧縮コイルばねのロツク状態が維持されているの
で、ワークの上下動を防止できる。さらに、ワークの重
量を測る荷重表示計を設けたから、ワークの取り外しを
行うときに、圧縮コイルばねの引張力とワークの重量と
が吊り合つたことを容易に確認できるので、ワークを取
り外したときにワークが急に上下動するおそれがない。
その結果、作業性と安全性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例にかかるスプリングバランサ
を示す正面図、第２図は同平面図、第３図はスプリング
バランサの一部縦断面図、第４図はケースと荷重表示計
との分解斜視図、第５図は位置合せ用ナツトの働きを説
明するための一部正面図、第６図はワークのセンタリン
グ方法を説明するための工程図、第７図はワークを旋盤
から取り外す方法を説明するための工程図である。 ２……ケース、１０……圧縮コイルばね、１１……底
部、２０……ロツド、３０……フツク、４０……調節ナ
ツト、５０……荷重表示計、５１……目盛、５２……指
針、Ｗ……ワーク、Ｓ……軸方向。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 西口 龍弥 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)考案者 佐藤 孝行 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)考案者 菱田 裕三 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】軸方向が上下に向いた圧縮コイルばねがケ
   ース内に収納されて、この圧縮コイルばねの下端がケー
   スの底部に押し付けられ、圧縮コイルばねに挿通されて
   上記ケースの底部を貫通して下方へ延びたロツドの上部
   が圧縮コイルばねの上端に載置され、ロツドの下端にワ
   ークを吊り下げるフツクが連結され、このロツドにおけ
   る上記フツクの下端とケースとの間に位置する部分に、
   ケースの底部に対して接触・離脱自在な調節ナツトが螺
   合され、上記ケースに付された目盛と、上記ロツドと一
   体的に移動する指針とにより、上記フツクに吊り下げら
   れたワークの重量を測る荷重表示計が構成されてなるス
   プリングバランサ。