(57)【要約】【課題】積荷スペースを狭くでき、かつ積荷の吊り上げ及び荷卸し作業を高速化して荷役時間を短縮化できる吊り具を提供する。【解決手段】  クレーンに吊下げられた柱状部材１に左右対称に互いに相反方向に移動可能に垂下された一対の吊アーム３ａ、３ｂと、吊アームの下端部に回動自由に設けられ一対の吊アームの対向間に突出させた引掛け位置と吊アームに平行な収納位置との間で回動可能に形成された一対のフック３１と、フックを回転させるフック回動機構は、フックの回動が積荷に妨げられない自由状態で、前記フックの正回転又は逆回転に対応させて定めた設定正転駆動力又は設定逆転駆動力を発生可能に形成されていることを特徴とする。【選択図】  図６
2020079132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンに吊下げられる柱状部材に支持させて柱軸に対称に互いに相反方向に移動可能に垂下して設けられた一対の吊アームと、前記一対の吊アームの下端部に互いに対向させて前記吊アームの移動方向に直交する水平軸周りに回動自由に設けられた一対のフックと、前記フックを前記一対の吊アームに設定された収納位置と前記一対の吊アームの対向間に水平に突出させた引掛け位置との範囲で正逆回転させるフック回動機構と、前記フックの回動範囲を少なくとも前記引掛け位置で規制するストッパとを備えて形成された吊り具において、
前記フック回動機構は、前記フックの回動が前記積荷に妨げられない自由状態で、前記フックの正回転又は逆回転に対応させて定めた設定正転駆動力又は設定逆転駆動力を発生可能に形成されていることを特徴とする吊り具。
【請求項２】
請求項１に記載の吊り具において、
前記フック回動機構は空圧回路で駆動されるエアアクチュエータを動力源とし、
前記空圧回路は、前記フックを引掛け位置に回転する前記エアアクチュエータの正転空気供給口と、前記フックを収納位置に回転する前記エアアクチュエータの逆転空気供給口とに切替えて空気を供給するとともに、それぞれの空気供給口に供給される空気圧は一定値以下に制御され、少なくとも前記正転空気供給口の空気圧が設定圧以上のときに当該正転空気供給口に供給される空気を排気するリリーフ弁を備えて構成されてなることを特徴とする吊り具。
【請求項３】
請求項２に記載の吊り具において、
前記リリーフ弁の設定圧は、前記エアアクチュエータの前記正転空気供給口に供給される空気圧が、前記吊りアームに組み付けられた自由状態における前記フックが、正回転可能な空気圧よりも一定圧高く設定されることを特徴とする吊り具。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の吊り具において、
前記エアアクチュエータは、ロータリエアアクチュエータであり、
前記動力伝達機構は、前記ロータリエアアクチュエータの回転を前記フックの回動に伝達する回転伝達機構を備えてなることを特徴とする吊り具。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の吊り具において、
前記エアアクチュエータは、往復動ピストン式エアシリンダであり、
前記動力伝達機構は、前記往復動ピストン式エアシリンダのピストンの直動を前記フックの回転に変換して伝達する運動変換機構を備えてなることを特徴とする吊り具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吊り具に係り、荷役対象の積荷に一対のフックを引っ掛けてクレーンなどの昇降移動装置で吊り上げ、所望の場所に移動して荷卸しするのに好適な吊り具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般の荷役作業において、長尺の鋼材、鋼板あるいは金属薄板のコイル等の重量物の積荷をクレーンなどで吊り上げて、所望の場所に移動して荷卸しすることが行われている。例えば、鋼矢板などの長尺鋼材は、複数の長尺鋼材を積み重ねた積荷に引っ掛ける一対のフックを備えた吊り具を用い、積荷の長手方向の複数箇所を複数の吊り具で引っ掛けてクレーンなどで吊り上げ、指定される場所に移動して吊り具を吊り下ろし、一対のフックの引っ掛けを解いて荷卸しする。
【０００３】
特許文献１、２には、金属薄板を巻き取ったコイルの空芯部分に、一対の吊アームの先端に対向させて設けた一対のフックを挿入してコイルを引っ掛けて吊り上げる吊り具が提案されている。このような吊り具はコイルリフターとも呼ばれ、クレーン等に吊り下げられる柱状部材に、一対の吊アームを水平移動可能に垂下させて構成される。例えば、クレーン等に吊り下げ可能な柱状部材に支持させて、左右対称に一対の周知の平行四辺形リンク機構を設け、そのリンク機構の可動端から一対の吊アームを垂下して構成される。一対の吊アームの下端部には、積荷に引掛ける一対のフックが互いに対向させて突出して設けられている。一対の吊アームの対向間隔は、一対の平行四辺形リンク機構を互いに相反方向に伸縮して調節できようになっている。
【０００４】
このように構成されるコイルリフターをクレーンで昇降しながら移動して、一対の吊アームの先端のフックをコイルの空芯位置に位置合わせし、一対の平行四辺形リンク機構を調節して一対のフック間隔を閉じて一対のフックをコイルの空芯部に挿入し、クレーンを上昇させて一対のフックをコイルに引っ掛けてコイルを吊り上げて移動する。一方、一対のフック間隔を開くと、コイルの空芯部分から一対のフックが外れるので、吊り上げたコイルを所望の場所に移動して荷卸しした後、一対のフック間隔を開いて、吊アームを持ち上げることにより積荷から吊り具を取り外すことができる。
【０００５】
特に、特許文献１では、吊アームの先端部に対向させて設けたフックは、フック回動機構によってフックの向きを各吊アームに直角に突出させた引掛け位置（略水平位置）と、各吊アームに平行な収納位置（略垂直位置）との間で回動可能に設けられている。引掛け位置におけるフックは積荷の荷重を受けるので、十分な強度を確保するために、引掛け位置を越えて下向きに傾斜するのを規制するストッパが各吊アームに設けられている。
【０００６】
ところで、特許文献１のコイルリフターは、フックを吊アーム内の収納位置に退避させるので、一対の吊アームの対向間隔はコイルの軸長あるいは積層した鋼矢板の横幅など、積荷の大きさに合わせて最小間隔に調節できる。そのため、船舶の積荷エリアや搬送車両の荷台及び荷役ヤードに多数のコイルを並べて載置する場合、各コイルの軸長方向の積荷隙間を吊アームが挿入できる程度の寸法に抑えることができる。その結果、船舶や車両等の荷台あるいは荷役ヤードの積荷スペースのスペース効率を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５９−１７３６８０号公報
【特許文献２】特許第５１３０５６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載のコイルリフターなどの吊り具は、積荷の荷役作業の高速化や作業時間の短縮化などを改善して、荷役作業を高効率化する余地がある。
【０００９】
例えば、コイルに一対の吊アームのフックを引っ掛けて吊り上げる作業は、フックをコイルの空芯位置に降下してから、フックを収納位置から引掛け位置に回動しなければならない。そのためには、コイルの空芯位置でフックを回動させる空間を確保できる位置に降下する必要がある。しかし、フックの高さ位置の調整は、吊り具から離れた位置のオペレータが目視又は位置センサの信号で確認しなければならないので、安全作業等を考慮すると、確認時間が長くなって荷役作業の短縮化の妨げになる。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、積荷スペースを狭くでき、かつ積荷の吊り上げ及び荷卸し作業を高速化して荷役時間を短縮化できる吊り具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する本発明は、クレーンに吊下げられる柱状部材に支持させて柱軸に対称に互いに相反方向に移動可能に垂下して設けられた一対の吊アームと、前記一対の吊アームの下端部に互いに対向させて前記吊アームの移動方向に直交する水平軸周りに回動自由に設けられた一対のフックと、前記フックを前記一対の吊アームに設定された収納位置と前記一対の吊アームの対向間に水平に突出させた引掛け位置との範囲で正逆回転させるフック回動機構と、前記フックの回動範囲を少なくとも前記引掛け位置で規制するストッパとを備えて形成された吊り具において、前記フック回動機構は、前記フックの回動が前記積荷に妨げられない自由状態で、前記フックの正回転又は逆回転に対応させて定めた設定正転駆動力又は設定逆転駆動力を発生可能に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
このように構成される本発明の吊り具を用いて、船舶や車両などにより搬送される積荷を吊り上げて荷役ヤードに荷卸しする作業を想定し、さらに説明を分かり易くするために、複数の鋼矢板などの長尺鋼材を積み重ねた積荷を吊り上げ、荷卸しする荷役作業を例に説明する。しかし、積荷は、鋼矢板に限られるものではなく、各種の長尺形鋼、その他の長尺鋼材、あるいは金属薄板のコイルなどに適用できる。なお、長尺鋼材等の積荷は、長手方向の少なくとも２点に本発明の吊り具を引っ掛けて吊り上げるのが望ましいが、ここでは、説明の煩雑さを避けるために、一方の吊り具の動作について説明し、他方の吊り具の動作は同様であるので省略する。
【００１３】
まず、積荷の吊り上げ作業について説明する。昇降移動装置であるクレーンに吊り下げられた吊り具を操作して、垂下された一対の吊アームを吊り上げ対象の積荷の上方に移動する。この過程で、フック回動機構を設定正転駆動力で、一対の吊アームの下端部の一対のフックを引掛け位置に突出させておくことが好ましい。次いで、一対の吊アームを柱軸に対称に互いに相反方向に移動させて、一対の吊アームの対向間隔を吊り上げ対象の積荷の横幅よりも少し広めに開いて吊り具を下降させる。
【００１４】
一対の吊アームの間隔を開いて積荷の側面を挟み込む位置に吊り具を下降させると、一対のフックの下面（裏面）が積荷の上面に当接する。さらに、吊り具を下降させると吊り具の荷重の反力がフックの裏面に作用し、一対のフックは吊り具の下降に応じて積荷から収納位置の方向に逆回転させる反力を受ける。このときフックの裏面が受ける反力は、少なくともフックの自由状態で設定されるフック回動機構の設定正転駆動力よりも大きい。そのため、引掛け位置に突出されているフックは、裏面に作用する吊り具の荷重の反力によって収納位置の方向に逆回転される。その結果、吊アームのフックは引掛け位置から収納位置側に自然と退避され、積層された積荷の側面を滑って下降される。
【００１５】
さらに、一対の吊アームを下降させると、一対のフックが積荷の側面の引っ掛け部分の下端（コイルの場合は空芯部の上端）よりも下降する。これにより、一対のフックの先端は、積荷の側面の引っ掛け部分から外れ、一対のフックは積荷に妨げられない自由状態になる。その結果、フック回動機構の設定正転駆動力によりフックが再び突出方向に正回転され、フックは積荷の下面よりも下方の空間（コイルの場合は空芯部の空間）に突出され、ストッパに当接して引掛け位置（水平位置）に保持される。この状態で、クレーンを介して吊り具を吊り上げると、一対の吊アームのフックの上面に積荷が引掛けられるので、積荷を安定して把持することができ、クレーンにより吊り具を介して積荷を吊り上げて所望の場所へ移動することができる。
【００１６】
次に、積荷を吊り上げて移動して、所望の場所へ積荷を荷卸しする動作について説明する。なお、荷卸し動作の準備として、積荷を吊り上げてから荷卸し場所に移動するまでの任意の過程で、フック回動機構を設定逆転駆動力で駆動し、一対のフックを収納位置方向に付勢しておくことが好ましい。すなわち、積荷の吊り上げ移動過程では、一対のフックに積荷の荷重が作用しているので、フックを収納位置に向けて逆回転方向に付勢しても、設定逆転駆動力のフック回動機構では積荷の荷重に打ち勝ってフックを逆回転させることはできない。したがって、積荷の吊り上げ移動中にフック回動機構により一対のフックを設定逆転駆動力で収納位置に付勢しておいても、一対のフックは安定して積荷を把持することができる。
【００１７】
このように、フックを収納位置の方向に付勢した状態で、クレーンを操作して吊り具を移動して所望の荷卸し場所に移動する。荷卸し場所には、通常、床面に例えばリン木（敷リンともいう。）が設置されており、そのリン木の上に荷卸しする。積荷をリン木に載置すると、積荷の荷重は一対のフックからリン木に移るので、フック回動機構により付勢されている一対のフックは収納位置に向けて逆回転を始める。逆回転するフックの先端が積荷の引掛け位置から外れる位置まで吊り具が下降すると、積荷に引掛けられた一対のフックが積荷の引掛け位置から自動的に外れて収納位置に回動される。これにより、荷卸しが完了するので、クレーン操作により吊り具を上昇させて次の作業に移行することができる。なお、フックが積荷に対して十分に下降できるように、リン木の高さを、積荷の荷姿、吊アームの形状、及びフックを引っ掛ける位置等に応じて適宜選択することは言うまでもない。
【００１８】
以上説明したように、本発明のフック回動機構によれば、積荷の吊り上げ時のフック引掛け動作が、クレーンによる吊アームの下降過程で積荷とフックの協働により自動的に行われる。また、荷卸し時のフック引き外し動作が、クレーンによる吊アームの下降過程で積荷とフックの協働により自動的に行われる。その結果、積荷の吊り上げ及び荷卸し作業におけるフックの引っ掛け及び引き外しに必要な時間（フック回動操作及び確認などの時間）を無くして、荷役作業時間を高速化することができる。
【００１９】
また、本発明の吊り具によれば、吊り具の昇降時にフックが積荷と干渉する場合は、一対のフックを引掛け位置から収納位置に自動的に収納して、積荷との干渉を回避するようにしているから、船舶の積荷エリアや搬送車両の荷台及び荷役ヤードに多数のコイルを並べて載置する場合、各コイルの軸長方向の積荷隙間を吊アームが挿入できる寸法に押えることができる。その結果、特許文献１と同様に、船舶や車両等の荷台あるいは荷役ヤードの積荷スペースのスペース効率を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、積荷スペースを狭くでき、かつ積荷の吊り上げ及び荷卸し作業を高速化して荷役時間を短縮化できる吊り具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の吊り具の一実施形態の一対の吊アームの対向間隔を開いた状態における正面図である。
【図２】実施形態１の一対の吊アームの対向間隔を閉じた状態における正面図である。
【図３】実施形態１の柱状部材に支持させて設けられた一対の可動部材と、その一対の可動部材を移動させる駆動機構の部分拡大図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】実施形態１の吊アームの詳細図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図５】実施形態１のフック回動機構を適用してなるフック周りの拡大図であり、（Ａ）はフックの引掛け位置における図であり、（Ｂ）はフックの収納位置における図である。
【図６】実施形態１のフック回動機構の空圧回路を示す図である。
【図７】実施形態１の吊り具を用いた荷役作業手順を示すフローチャートである。
【図８】実施形態２のフック回動機構を適用してなるフック周りの拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図９】実施形態２のフック回動機構の空圧回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【００２３】
（実施形態１）
本発明の実施形態１の吊り具について、図１〜図７を参照して説明する。本実施形態は、例えば、荷役ヤードなどのリン木の上に積み重ねて載置された複数枚の鋼矢板をクレーンなどにより吊り上げて、船積みするのに好適な吊り具を想定したものである。これとは逆に、船積された複数枚の鋼矢板をクレーンなどにより吊り上げて、荷役ヤードなどのリン木の上に積み重ねて荷卸しするのに好適な吊り具でもある。しかし、本発明の吊り具はこれらに限られるものではなく、例えば、長尺の鋼材や鋼板あるいは金属薄板を巻き取ったコイル等の重量物の積荷をクレーンなどで吊り上げて、船舶の船倉やトレーラなど荷台と、所望の荷役ヤードとの間で、荷積み及び荷卸しする荷役作業に適用できることは言うまでもない。
【００２４】
また、本実施形態の吊り具は、図示していないが、クレーンなどにより吊り上げられた水平ビームの長手方向に走行可能に組み付けられた複数の走行体に、チェーン等を介して吊下げて用いることを想定している。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、クレーンなどの昇降移動装置に本実施形態の吊り具を直接吊下げて、長尺の鋼材や鋼板あるいは金属薄板のコイル等の重量物を吊り上げる吊り具に適用できることは言うまでもない。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態の吊り具は、柱状部材１と、柱状部材１の柱軸に左右対称に、かつ互いに相反方向に移動可能に設けられた一対の可動部材２(２ａ、２ｂ)と、一対の可動部材２の先端から垂下された一対の吊アーム３（３ａ、３ｂ）を備えて形成されている。以下では、図１、２において左側の可動部材２ａと吊アーム３ａの構成について説明し、右側の可動部材２ｂと吊アーム３ｂについては説明を省略する。なお、本実施形態の柱状部材１は、図３(Ｂ)の要部拡大図に示すように、２枚の狭幅の板部材１ａ、１ｂを平行に配置し、両者の間を適宜連結して柱状に形成されているが、これに限られるものではない。また、一対の可動部材２(２ａ、２ｂ)、後述する昇降部材５、連結部材１７及び駆動機構１５等は、板部材１ａ、１ｂに支持させて、それらの間の空間に組み付けられている。また、柱状部材１の上端には、クレーンなどにより吊り上げられた水平ビームの長手方向に走行可能に組み付けられた複数の走行体に、チェーン等を介して吊下げて用いるための一対の吊手２７が設けられている。
【００２６】
本実施形態の可動部材２ａは、周知の一対の平行四辺形リンク機構４を用いて形成されている。つまり、平行四辺形リンク機構４は、柱状部材１の柱軸に沿って昇降自由に柱状部材１に組み付けられた逆台形状の板材からなる昇降部材５と、昇降部材５の傾斜した側縁に沿って間隔を空けて設けられたピン６、７に回動自由に連結された一端を有する一対の平行リンク８、９と、平行リンク８、９の他端を吊アーム３の上端部に間隔を空けて設けられたピン１０、１１に回動自由に連結して構成されている。ここで、平行リンク８のピン６、１０を結ぶ線分及び平行リンク９のピン７、１１を結ぶ線分は同一長さに形成され、昇降部材５の側縁のピン６、７を結ぶ線分(以下、昇降リンクという。)及び吊アーム３の上端部のピン１０、１１を結ぶ線分(以下、吊リンク（１２、１２ａ、１２ｂ）という。)は同一長さに形成されている。したがって、一対の平行リンク８、９と昇降リンクと吊リンクは、平行四辺形リンク機構４を構成し、柱状部材１の柱軸に対称に、かつ同一平面内に形成される。一対の吊アーム３（３a、３ｂ）は、それぞれ上端部のピン１０、１１から垂下して柱状部材１の柱軸に平行に設けられている。
【００２７】
平行四辺形リンク機構４は、一対の吊アーム３の対向間隔を開閉する駆動機構１５によって駆動されるようになっている。駆動機構１５は、一対の平行リンク８、９の対応するいずれか一方（本実施形態では平行リンク８）の中間部に一端がピン１６を介して回動自由に連結された一対の駆動リンク１９を備えている。一対の駆動リンク１９の他端は、柱状部材１の下端に固定された連結部材１７にピン１８を介して回動自由に連結されている。駆動機構１５には、昇降部材５を柱状部材１の柱軸に沿って昇降させる昇降機構が設けられている。昇降機構は、柱状部材１の柱軸と同軸に位置されたねじ棒２２を有して構成されている。つまり、ねじ棒２２の上端を柱状部材１に支持部材２１を介して回転自由に支持し、他端側を昇降部材５に設けられたナットユニット５ａのナットに螺合して構成されている。また、ねじ棒２２は断面が台形のネジを有して形成され、トルクリミッタ２３を介してモータ２４に回転可能に連結されている。ねじ棒２２の下端は、連結部材１７に形成された軸受部２５に回転自由に軸支され、モータ２４は支持部材２６に支持されている。
【００２８】
次に、駆動機構１５により平行四辺形リンク機構４を駆動して、一対の吊アーム３の対向間隔を開閉する動作を説明する。図１は昇降部材５が柱状部材１の最下位の位置に下降された状態であり、図２は昇降部材５が柱状部材１の最上位の位置に上昇された状態である。モータ２４によりねじ棒２２を回転して、昇降部材５を柱状部材１の柱軸に沿って上昇させると、昇降部材５のピン６と連結部材１７のピン１８の間隔が徐々に開く。つまり、ピン６とピン１８を結ぶ線分を底辺とし、ピン１６を頂点として形成される三角形が扁平になり、一対の平行リンク８が互いに反対方向に回動して、図２に示すように一対の平行四辺形が扁平に変形する。また、平行四辺形の性質から、昇降部材５のピン６とピン７を結ぶ昇降リンクと、ピン１０とピン１１を結ぶ吊リンクとは常に平行である。したがって、モータ２４を駆動して昇降部材５の高さを可変することにより、柱状部材１の柱軸に対する一対の平行リンク８、９の角度が開閉され、ピン１０とピン１１を結ぶ吊リンクから垂下された一対の吊アーム３ａ、３ｂの対向間隔が開閉される。これにより、積荷の幅に応じて一対の吊アーム３の対向間隔を連続的に可変できる。
【００２９】
昇降部材５は、柱状部材１の柱軸に沿って昇降自由に柱状部材１に組み付けられているが、図３（Ａ）、(Ｂ)に示すように、柱状部材１の前後一対の板部材１ａ、１ｂの側面に沿って転動するガイドローラ２８がピン６の両端に軸支して設けられている。ガイドローラ２８には外周を覆うカバー２９が設けられている。なお、図３（Ｂ）は、柱状部材１の手前側の板部材１ａを省略して記載している。
【００３０】
ここで、本実施形態の特徴部に係る吊アーム３（３ａ、３ｂ）の詳細構成について、図１〜図５を参照して説明する。図１、図２に示すように、吊アーム３ａは、吊リンクのピン１０、１１から垂下させて、柱状部材１に平行に設けられている。吊アーム３ａの上端部は、ピン１０、１１が回動自由に連結され、吊リンク１２aを構成している。吊アーム３ａの吊リンク１２aよりも下方の部分は、上端部の吊リンク１２aよりも幅の狭いアーム部材１３aで形成されている。また、吊アーム３ａは、図４に示す側面図のように、図１の奥行き方向にほぼ同一形状に形成された４枚のアーム部材１３a（１３ａａ〜１３ａｄ）を適宜間隔を空けて重ねて形成されている。
【００３１】
フック３１は、図１の一対の吊アーム３ａ、３ｂの先端部に対向させて、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、アーム部材１３ａａ〜１３ａｄの下部の回動自由に支持された軸部材３０に固定して設けられている。フック３１は、吊アーム３ａから水平に突出された図５（Ａ）の引掛け位置（略水平位置）から、図示矢印３２方向に回動して、吊アーム３ａに平行に収納された図５（Ｂ）の収納位置（略垂直位置）の間で、つまり略９０°の範囲で、回動自由に設けられる。フック３１の収納位置は、アーム部材１３ａｂ、１３ａｃの間の空間に設定される。フック３１は、引掛け位置に回動されたときは、後端部の上面がアーム部材１３ａｂ、１３ａｃに固定された第１ストッパ３４に当接して回動が規制され、水平状態が保持される。さらに、フック３１の下面がアーム部材１３ａｂ、１３ａｃに固定された第２ストッパ３５に当接し、積荷の荷重を受けるようになっている。また、フック３１の外面（上面、側面、裏面）は引掛けて吊り上げる積荷の鋼材等に傷を付けないように、ＭＣナイロンなどのクッション材で被覆されている。なお、フック３１が収納位置に回動されたときに、それ以上の回動を規制するストッパを設けてもよい。その場合、ストッパに作用する荷重は小さいので、簡単な構成のストッパでよい。
【００３２】
本実施形態のフック回動機構は、フック３１を引掛け位置から収納位置に逆回転させて収納させるとともに、フック３１を収納位置から引掛け位置に正回転させて突出させる機構を有している。すなわち、図４（Ａ）に示すように、アーム部材１３ａｂ、１３ａｃの間に位置させて、アーム部材１３ａｂの上部に支持されたアクチュエータ４０を動力源として備えている。アクチュエータ４０には、例えば単数又は複数のベーンを備えて構成されるエア駆動式のロータリアクチュエータが選択できるが、これらに限られるものではない。アクチュエータ４０の出力軸４１にはスプロケット４２が固定され、フック３１が支持された軸部材３０にはスプロケット３６が固定され、両スプロケット３６、４２に掛け渡されたはチェーン４３によりアクチュエータ４０の回転がフック３１に伝達されるようになっている。
【００３３】
したがって、アクチュエータ４０は、フック３１を引掛け位置と収納位置との間の略９０°の角度範囲で、引掛け位置方向に正回転、収納位置方向に逆回転するように形成されている。また、アクチュエータ４０は、後述する図６に示す空圧回路と相まってフック回動機構を構成している。フック回動機構は、フック３１の回動が積荷に妨げられない自由状態にて、フック３１の正回転又は逆回転に対応させて定めた設定正転駆動力又は設定逆転駆動力が、レギュレータ５２で調節され回路に供給される空圧により設定される。つまり、フック３１の回転範囲内に積荷が存在しない自由状態で、設定正転駆動力又は設定逆転駆動力でフック３１を回動する駆動力を発生可能に形成されている。なお、自由状態でフック３１を引掛け位置に突出させるときは、フック３１の重力による正回転力が駆動力に加わる。これに対し、自由状態でフック３１を収納位置に回動するときは、フック３１の重力による正回転力に逆らって回動しなければならない。したがって、フック回動機構は、自由状態でフックが収納できるよう、レギュレータ５２の設定圧力を調整することで設定逆転駆動力を設定するのが良い。なお、機構上設定正転駆動力は設定逆転駆動力とほぼ等しくなる。
【００３４】
なお、煩雑になるため図示していないが、フック３１の引掛け位置に突出したことを検出する近接センサが、アーム部材１３ａｂ又は１３ａｃに取り付けられている。近接センサは、ストッパ３４、３５に当接したフック３１を検知し、例えばランプなどを点灯して作業者に知らせる。同様に、フック３１が収納位置に退避したことを検出する近接センサが、アーム部材１３ａｂ又は１３ａｃに取り付けられ、フック３１が収納位置に退避したことを検出し、例えばランプなどを点灯して作業者に知らせる。
【００３５】
前述したように、アクチュエータ４０は、図６に示す空圧回路によって駆動されるようになっている。なお、図６において、アクチュエータ４０は、シングルベーン型又は複数ベーン型のロータリエアアクチュエータの機能を記号で示している。図示のように空気源である空気圧縮機５１から供給される空気は、レギュレータ５２で圧力が調節され、空気供給管５３を介して空圧ヘッダ５４に供給される。空圧ヘッダ５４から供給される空気は５ポートでポジション５５ａ、５５ｂを有する２ポジション式切替弁５５を介して、正転空圧回路５６又は逆転空圧回路５７に切り替えて供給される。切替弁５５は、通常はポジション５５ａにあり、正転空圧回路５６に圧力が供給される。正転空圧回路５６は、アクチュエータ４０の正転空気供給口４０ａに連通されている。切替弁５５の切り替え部５５ｃが動作するとポジション５５ｂに切り替わり、空圧ヘッダ５４の空気供給管５３が逆転空圧回路５７に連通され、アクチュエータ４０の逆転空気供給口４０ｂに連通される。なお、アクチュエータ４０の逆転空気供給口４０ｂは、正回転時は正転空気供給口４０ａに供給される空気量に相当する空気の空気放出口として作用する。同様に、正転空気供給口４０ａは、逆回転時に逆転空気供給口４０ｂに供給される空気量に相当する空気の空気放出口として作用する。なお、正転空圧回路５６及び逆転空圧回路５７には、それぞれ逆止弁付流量調整弁５８、５９が取り付けられ、連通されたアクチュエータ４０の空気放出口から放出される空気量を絞って、アクチュエータ４０の動作速度を調整するようになっている。逆止弁付流量調整弁５８、５９から放出される空気は、空圧ヘッダ５４に設けられた消音器６１ａ、６１ｂを介して大気に放出されるようになっている。
【００３６】
本実施形態においては、正転空圧回路５６の正転空気供給口４０ａに連通させてリリーフ弁６３が設けられている。リリーフ弁６３は、正転空圧回路５６の空気圧がリリーフ圧を越えたときに開放され、正転空圧回路５６内の空気を大気に放出する。すなわち、フック３１の逆回転方向の駆動力が例えば積荷によって外部から作用した場合、アクチュエータ４０が逆回転して正転空気供給口４０ａから正転空圧回路５６に空気が排出され、正転空圧回路５６の空気圧がリリーフ圧を越えて上昇するので、リリーフ弁６３が開かれて正転空圧回路５６の空気圧が下がって、アクチュエータ４０の逆回転を許容する。なお、リリーフ弁６３のリリーフ圧は、設定正転駆動力と設定逆転駆動力を設定しているレギュレータ５２で調整された圧力より大きいので、リリーフ弁６３がフックの回動（正転動作）を妨げることはない。
【００３７】
さらに、本実施形態では、一対の吊アーム３ａ、３ｂのアーム部材１３（１３ａ、１３ｂ）の対向する面に、つまりフック３１が突出する側のアーム面に、ストライカ７０を進退可能に設けている。ストライカ７０は、図４（Ｂ）に示すように、アーム部材１３（１３ａ、１３ｂ）のアーム面に沿って延在する弓状に形成された接触部材７１を備えている。接触部材７１は、弓状の裏面の上下方向に沿って固定された２枚の補強板７１ａを有し、補強板７１ａの上部と下部の２点でそれぞれレバー７２の一端にピン７５を介して回動自由に連結されている。レバー７２の他端は、アーム部材１３（１３ａ、１３ｂ）にピン７６を介して回動自由に支持されている。これにより、接触部材７１は、図４（Ｂ）に示す矢印７３の方向から外力を受けると、レバー７２がピン７６周りに回動し、図示矢印７４の方向に変位すると同時に、アーム部材１３（１３ａ、１３ｂ）側に変位される。煩雑になるため図示していないが、ストライカ７０が動作した（アーム部材１３ａ、１３ｂ側に変位された）ことを検知できるセンサが取り付けられている。即ち積荷の大きさに合わせて一対のアーム部材１３ａ、１３ｂを狭める動作中、積荷がストライカ７０を蹴った瞬間に両アーム間隔を狭める動作を止める。これにより、一対のアーム部材１３ａ、１３ｂの間隔を最小間隔に留めると共に、積荷や吊り具の損傷を防ぐことができる。なお、接触部材７１は、積荷の鋼材等に傷を付けないように、ＭＣナイロンなどのクッション材で被覆することが好ましい。
【００３８】
また、本実施形態では、複数枚の鋼矢板を重ねた状態の積荷を荷役することを想定し、さらにその積荷を荷役エリア又は船倉や車両の荷台に密に並べて積載するために、それらの積荷間隔を最小限にすることを想定している。そのために、図１、図２等に示すように、アーム部材１３（１３ａ、１３ｂ）の両側面にガイド部材８０（８０ａ、８０ｂ）を設けている。ガイド部材８０ａは、図１、図２、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、アーム部材１３ａａとアーム部材１３ａｄの外面の長手方向に沿わせて、短冊板状に形成されている。ガイド部材８０ａの幅は、アーム部材１３の幅寸法よりも設定寸法大きく形成されている。ガイド部材８０ａの下端は、アーム部材１３の下端よりも設定寸法突出するように形成されている。また、ガイド部材８０ａの上部と下部の２個所に、長手方向に沿ってスリット８１が形成されている。それらのスリット８１には、アーム部材１３ａａ、１３ａｄに固定されたボルト８２が挿通され、これによりガイド部材８０ａはアーム部材１３ａ、ｂに沿って上下方向にスライド可能に支持されている。ガイド部材８０ａは、通常時は自重により最下端に位置される。また、ガイド部材８０ａの下端が床面に当接する位置よりも吊アーム３が下降されたときは、ガイド部材８０ａが上方にスライドされる。
【００３９】
このようなガイド部材８０を備えていることから、本実施形態によれば、多数並べて載置された積荷と積荷の間に吊アーム３を挿入する際、又は載置された積荷の隣に並べて積荷を積載する際、ガイド部材８０が積荷の側面に接するように吊アーム３を下降させればよいから、位置合せの作業が容易になる。つまり、載置された積荷にガイド部材８０が接するように吊アーム３を下降させることにより、載置された積荷と積荷の間隔を最小限にすることができ、積荷の載置スペースを最小にすることができる。
【００４０】
次に、本実施形態の吊り具を用いて行う荷役作業手順について、図７に示したフローチャートを参照して説明する。なお、本実施形態の吊り具の操作は、図示していないリモートコントローラと制御装置により、図７に示した操作手順にしたがって遠隔操作することができる。
【００４１】
なお、説明の便宜のため、本実施形態の吊り具により、複数の鋼矢板などの長尺鋼材を積み重ねた積荷の荷役作業を例に説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、金属薄板を巻き取ったコイルや長尺鋼材を束ねた積荷の荷役作業にも適用できることは言うまでもない。また、長尺鋼材等の積荷は、長手方向の少なくとも２点に本発明の吊り具を引掛けて把持するのが望ましいが、ここでは、煩雑さを避けるために、１つの吊り具の荷役作業の操作について説明し、他の吊り具の操作は同様であるので省略する。
【００４２】
まず、図７のフローチャートに示すように、荷役作業を、（Ａ）吊り上げ手順と、（Ｂ）荷卸し手順に分けて説明する。吊り上げ手順は、便宜的にステップＳ１〜Ｓ６の手順に分け、荷卸し手順はステップＳ７〜Ｓ１２の手順に分けて説明する。
【００４３】
（ステップＳ１）
クレーン操作によりクレーンに吊り下げた吊り具の一対の吊アーム３ａ、３ｂを吊り上げ対象の積荷の真上に移動する。この移動の過程で、一対の吊アーム３ａ、３ｂの一対のフック３１を引掛け位置に突出させておくことが好ましい。この操作は、図６の空圧回路の切替弁５５をポジション５５ａ側に切り替えて、空圧ヘッダ５４からアクチュエータ４０の正転空気供給口４０ａに作動空気を供給して行う。これにより、アクチュエータ４０が正回転し、スプロケット４２、チェーン４３、スプロケット３６を介して一対のフック３１が図５の矢印３２の方向に回動して図５（Ａ）の引掛け位置に突出される。このとき、フック３１の表面の後端がストッパ３４に、背面がストッパ３５に当接して回動が規制される。その結果、アクチュエータ４０は停止状態になる。
【００４４】
（ステップＳ２）
一対の吊アーム３ａ、３ｂの下端を積荷に近づけ、吊アーム３ａ、３ｂの対向間隔を吊り上げ対象の積荷の横幅よりも少し広めに調整する。
【００４５】
（ステップＳ３）
一対の吊アーム３ａ、３ｂの一対のフック３１が引掛け位置に突出した状態で積荷に向けて下降させる。一対の吊アーム３ａ、３ｂを下降していくと、引掛け位置に突出した状態の一対のフック３１の下面が積荷の上面に当接し、一対のフック３１は吊アーム３ａ、３ｂの下降に応じて積荷から反力を受ける。この反力によって、一対のフック３１は引掛け位置から収納位置に自動的に逆回転（退避）されるので、フック３１は吊アーム３ａ、３ｂの下降の障害にはならない。一方、アクチュエータ４０には正転空気供給口４０ａに空気圧が供給されているが、フック回動機構の設定正転駆動力は、積荷の荷重などの外力（例えば、吊り具の自重等）に打ち勝ってフック３１を突出させることはない。すなわち、本実施形態では、設定正転駆動力で付勢されているフック３１に逆回転力が作用すると、アクチュエータ４０の正転空気供給口４０ａの空気圧がリリーフ弁６３のリリーフ圧を越えて大気に放出される。これにより、アクチュエータ４０の逆回転が許容され、一対のフック３１は引掛け位置から収納方向に逆回転し、吊アーム３ａ、３ｂの下降に応じて積荷の側面を滑って下降する。
【００４６】
（ステップＳ４）
一対の吊アーム３ａ、３ｂが下降して一対のフック３１の先端が積荷側面の引掛け部位の下端（コイルの場合は内径位置）に達すると、一対のフック３１の先端が積荷の側面から離れる。これにより、一対のフック３１の先端には積荷からの反力が作用しなくなり、リリーフ弁６３が閉じ、自動的にアクチュエータ４０が正回転方向に回転して、一対のフック３１が引掛け位置に突出される。なお、一対のフック３１が引掛け位置に突出されると、ストッパ３４、３５に当接して回動が規制されるのは言うまでもない。
【００４７】
（ステップＳ５）
オペレータは、一対のフック３１が引掛け位置に突出したことをセンサあるいは目視で確認し、クレーン操作により一対の吊アーム３ａ、３ｂを上昇させる。これにより、一対のフック３１が積荷の引掛け部位の下面に引っ掛かるので、クレーン操作により積荷を吊り上げることができる。
【００４８】
（ステップＳ６）
一対の吊アーム３ａ、３ｂにより吊上げた積荷は、クレーンを操作して、所望の荷卸し位置に移動する。
【００４９】
次に、ステップＳ７〜Ｓ１２を参照して、積荷を所望の場所へ荷卸しする手順について説明する。
（ステップＳ７）
クレーン操作により、積荷を荷卸し位置の真上に移動する。ステップＳ６に続く今の状態は、吊り具で積荷を吊り上げた状態、言い換えるとストッパ３４、３５に当接して回動が規制された一対のフック３１の上面に積荷の荷重が乗った状態である。この状態で、図６の空圧回路の切替弁５５を操作してポジション５５ｂに切り替え、フック３１を逆回転して収納位置の方向に付勢して荷卸しの準備をすることが好ましい。これにより、空圧ヘッダ５４の作動空気が逆止弁付流量調整弁５９、及び逆転空圧回路５７を介してアクチュエータ４０の逆転空気供給口４０ｂに供給され、アクチュエータ４０は逆回転しようとする。つまり、スプロケット４２、チェーン４３、スプロケット３６を介して一対のフック３１は図５（Ａ）の引掛け位置から矢印３２の反対方向に回動して図５（Ｂ）の収納位置に退避しようとする。しかし、アクチュエータ４０に供給される空気圧は、レギュレータ５２により低く制御されているため、一対のフック３１は積荷の荷重に打ち勝てないので収納位置の方向に回動することができない。言い換えると、一対のフック３１により積荷の荷重は支えられたままである。しかし、一対のフック３１には図５（Ａ）の引掛け位置から矢印３２の反対方向に回動して、図５（Ｂ）の収納位置に退避させようとする弱く制御された力（設定逆転駆動力）が常に作用した状態である。したがって、積荷の吊り上げ移動中にフック回動機構により一対のフック３１を収納位置に付勢しておいても、一対のフック３１は安定して積荷を保持することができる。
【００５０】
（ステップＳ８）
一対のフック３１を収納位置に付勢した状態で、積荷の位置が荷下ろし位置の真上に来たら、クレーン操作により一対の吊アーム３ａ、３ｂの位置を所望の荷卸し場所（例えば、荷役エリア又は船倉や車両の荷台等）の荷卸し位置に調整する。
【００５１】
（ステップＳ９）
荷卸し位置に向かって、一対の吊アーム３ａ、３ｂを下降して、一対のフック３１に把持された積荷をリン木上に載置する。積荷がリン木上に載置されると、一対のフック３１にかかっていた積荷の荷重はゼロになる。
【００５２】
（ステップＳ１０）
積荷がリン木上に載置されると、積荷の荷重が一対のフック３1からリン木に移り、アクチュエータ４０により逆回転方向に付勢されている一対のフック３１は、収納位置に向けて逆回転を開始しようとする。しかし、逆回転するフック３１の先端の回動半径内に積荷の引掛け部位に当接する間は逆回転が妨げられ、吊り具をさらに下降していくと、フック３１の先端が積荷の引掛け部位から外れる位置まで徐々に移動する。
【００５３】
（ステップＳ１１）
フック３１の先端が積荷の引掛け部位から外れる位置まで吊り具３が下降されると、一対のフック３１が積荷の引掛け部位から外れ、自動的にアクチュエータ４０により収納位置の方向に回動される。つまり、積荷がリン木の上に載置されたとき、一対のフック３１には図５（Ａ）の引掛け位置から矢印３２の方向に回動させる力が作用するが、図５（Ｂ）の収納位置に退避させようとする弱い力が作用した状態である。更に下降操作を続けると、一対のフック３１は徐々に図５（Ａ）の引掛け位置から矢印３２の方向に回動可能な空間ができると、一対のフック３１は完全に矢印３２の方向に回動して図５（Ｂ）の収納位置に退避され、自動的に収納方向に回動されて収納位置に設けられている所定のストッパに当接される。
【００５４】
（ステップＳ１２）
このようにして、一対のフック３１が積荷から離れて収納位置に退避したことをセンサで確認し、一対の吊アーム３ａ、３ｂをクレーンなどで吊り上げることにより、積荷を所望の場所に載置して荷卸しを完了する。
【００５５】
以上述べたように、本実施形態の吊り具によれば、荷卸し手順において、積荷をリン木に載置した後、さらに一対の吊アーム３ａ、３ｂを一定の寸法、下降させることで一対のフック３１は自動的に収納位置まで回動し、最終的には完全に収納位置に退避する。したがって、これまでの吊り具のようにフック収納操作が可能かどうかを一々確認しながらのフックの高さ位置調整が不要になり、センサの信号のみで荷卸しが完了したことを確認できる。したがって、作業の高速化に大きな効果がある。
【００５６】
更に、荷卸し完了後に連続して同じサイズの吊り荷を連続して吊上げる場合は、吊り具を吊上げ対象の積荷の真上の位置に移動させる間に切替弁５５の操作によりアクチュエータ４０を駆動させ、フック３１を引掛け位置に回動させることができる。吊り具が吊り荷の真上に来たら一対のフック３１が突出した状態で積荷に向けて降下操作を行う。上述したように、フック３１は積荷により収納位置の方向に一時的に退避し、更に自動的に再び引掛け位置に突出する。フック３１が引掛け位置に回動したことはセンサで確認できるので、引き続いて直ちに吊上げ操作に入ることができる。
【００５７】
すなわち、本実施形態によれば、フック３１の引っ掛けと引っ掛け解除を吊アーム３の下降操作の過程で、フック３１と積荷との協働により自然に行われるので、フック３１の引っ掛け操作および引っ掛け解除操作に必要な時間（フック回動操作及び確認などの時間）を短縮して、積荷の積み降ろし作業を高速化することができる。特に、鋼矢板等の長尺鋼材の荷役作業には、長手方向の少なくとも２点に吊り具を使用するので、これらの操作が省略できる効果は高い。
【００５８】
また、本実施形態では、一対の平行四辺形リンク機構４を用いて可動部材を構成する例を示したが、本発明の可動部材はこれに限定されるものではない。例えば、柱状部材の柱軸に直交させてＩ型又はＨ型のビームを支持させ、そのビームの下側のフランジに沿って柱軸に対称に、かつ直交方向に走行可能に一対の吊アームを垂下させ、一対の吊アームを相反方向に走行させる駆動機構を設けて形成することも可能である。
【００５９】
（実施形態２）
実施形態１では、フック３１の駆動機構であるアクチュエータ４０に単数又は複数のベーンを備えてなるロータリーエアアクチュエータを用いた例を示したが、本発明の吊り具には、他の形式のアクチュエータも適用可能である。図８に、実施形態１のロータリーエアアクチュエータに換えて、複動式両ロッドエアシリンダ式アクチュエータ（以下、単にエアシリンダと略す。）を適用した本発明の吊り具の実施形態２の吊アームの詳細図を示す。図８（Ａ）は吊アームの側面図、同図（Ｂ）は吊アームの正面図である。本実施形態２が実施形態１と異なる点は、ロータリエアアクチュエータをエアシリンダ９１に置き換えたこと、及びエアシリンダ９１の直動（動力）をフック３１の回転運動に変換する動力伝達機構の構成にある。その他の構成部品である吊アーム３及び吊りアーム関連部品、フック３１及びフック周りの関連部品などは実施形態１と同一であることから、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
本実施形態のフック３１の回動機構は、実施形態１と同様、フック３１を収納位置から正回転させて引掛け位置に突出させる機構と、動力によりフック３１を引掛け位置から逆回転させて収納位置に退避させる機構である。すなわち、図８（Ａ）に示すように、アーム部材１３ａｃ、１３ａｄの間に支持させてエアシリンダ９１が設けられている。エアシリンダ９１は、中空のシリンダ９２の中にピストンを摺動可能に設け、ピストンの両側に連結されたシャフト９３ａ、９３ｂがシリンダ９２の両端から突出されている。シリンダ９２には、側面の両端に正転空気供給口９４ａと逆転空気供給口９４ｂが設けられ、それぞれ作動空気が供給されるようになっている。
【００６１】
本実施形態のエアシリンダ９１の動力をフック３１の回転に伝達する動力伝達機構は、アーム部材１３ａｃ、１３ａｄの上部間に渡して軸支されたスプロケット９６と、フック３１が支持された軸部材３０に設けられたスプロケット３６と、これらのスプロケット９６、３６間に掛け渡されたチェーン９７を備えて形成される。チェーン９７の一端はシャフト９３ａに連結され、他端はシャフト９３ｂに連結されている。シリンダ９２の正転空気供給口９４ａに作動空気を供給するとシャフト９３ａが伸長してシャフト９３ｂが短縮し、チェーン９７がスプロケット９６、３６間を同図（Ｂ）において時計回りに回転し、フック３１は矢印３２の方向に正転して引掛け位置に突出される。逆に、シリンダ９２の逆転空気供給口９４ｂに作動空気を供給するとシャフト９３ｂが伸長してシャフト９３ａが短縮し、フック３１は矢印３２の反対に回動して収納位置に退避される。
【００６２】
本実施形態の空圧回路は、図９に示したとおりである。実施形態１の空圧回路と異なる点は、アクチュエータ４０をエアシリンダ９１に置き換えた点だけであり、他の構成は実施形態１と同一であることから、同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
以上、本発明を実施形態１、２に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の主旨の範囲で変形又は変更された形態で実施することが可能であることは、当業者にあっては明白なことであり、そのような変形又は変更された形態が本願の特許請求の範囲に属することは当然である。
【００６４】
例えば、実施形態１、２では、アクチュエータの動力源が空圧のエアアクチュエータを説明したが、空圧が使えない箇所では、実施形態２における複動式両ロッド式のエアシリンダ９１を、例えば適切な動作力を有するプッシュプル式電動ソレノイドに置き換えることが可能である。
【００６５】
プッシュプル式電動ソレノイドを用いた場合、フック回動機構は、フック３１の回動が積荷に妨げられない自由状態にて、フック３1を所望の設定正転駆動力又は設定逆転駆動力を発生可能にする手段として、実施形態１、２のようにリリーフ弁６３あるいはレギュレータ５２を用いることができない。プッシュプル式電動ソレノイドの場合は、ソレノイドの電流を制限する電流リミッター回路を用いて対応すればよい。さらに、ロータリーエアアクチュエータに代えて電動モータを用いる場合は、電動モータの出力軸にトルクリミッタを介在させて、正又は逆回転方向のトルクを設定するようにすることができる。さらに、電動モータの正又は逆回転方向の駆動電流を制限するトルクリミッタ回路を設けてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  柱状部材
２、２ａ、２ｂ  可動部材
３、３ａ、３ｂ  吊アーム
４  平行四辺形リンク機構
５  昇降部材
５ａ  ナットユニット
８、９  平行リンク
１２、１２ａ、１２ｂ  吊リンク
１３、１３ａ、１３ｂ  アーム部材
１５  駆動機構
１７  連結部材
１９、２０  駆動リンク
２２  ねじ棒
２３  トルクリミッタ
２４  モータ
２５  軸受部
２７  吊手
３１  フック
４０  アクチュエータ
４０ａ  正転空気供給口
４０ｂ  逆転空気供給口
５１  空気圧縮機
５２  レギュレータ
５５  切替弁
６３  リリーフ弁
９１  エアシリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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