(57)【要約】【課題】負荷条件に応じて段階的に危険状態を予知するようにした危険予知吊りフックを提供する。【解決手段】フック本体２の軸部３の上部に周方向に形成された半円弧状断面の溝５と、該溝５に対応してハウジング１の軸孔４に周方向に形成された半円弧状断面の溝６と、の間には、吊り荷重を支えるための複数の鋼球７が転動自在に遊嵌され、かつ、軸部３の半円弧状断面の溝５の下方に周方向に形成された溝８には、ハウジング１の軸孔４の軸方向に直交する方向に前記ハウジング１に取り付けられた複数の軸支部材９の先端が摺動自在に遊嵌され、かつ、ハウジング１の下部と、軸部３の下部との間には、オイルシール１０が間装され、フック本体２に作用する横曲げ負荷の程度に応じて段階的に危険状態を予知するように構成している。【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）内に形成した軸孔（４）内に嵌入されるフック本体（２）の軸部（３）が回動自在に支持される危険予知吊りフック（Ｆ）であって、
前記フック本体（２）の軸部（３）の上部に周方向に形成された半円弧状断面の溝（５）と、該溝（５）に対応して前記ハウジング（１）の軸孔（４）に周方向に形成された半円弧状断面の溝（６）と、の間には、吊り荷重を支えるための複数の鋼球（７）が転動自在に遊嵌され、かつ、前記軸部（３）の半円弧状断面の溝（５）の下方に周方向に形成された溝（８）には、前記ハウジング（１）の軸孔（４）の軸方向に直交する方向に前記ハウジング（１）に取り付けられた複数の軸支部材（９）の先端が摺動自在に遊嵌され、かつ、前記ハウジング（１）の下部と、前記軸部（３）の下部との間には、オイルシール（１０）が間装され、前記フック本体（２）に作用する横曲げ負荷の程度に応じて段階的に危険状態を予知するように構成したことを特徴とする危険予知吊りフック。
【請求項２】
前記フック本体（２）に作用する横曲げ負荷荷重の程度を５段階に区分し、第１段階では吊り下げ使用荷重の７０％以下の横曲げ負荷荷重、第２段階では吊り下げ使用荷重の１０５％程度の横曲げ負荷荷重、第３段階では吊り下げ使用荷重の１２０％程度の横曲げ負荷荷重、第４段階では吊り下げ使用荷重の１４０％程度の横曲げ負荷荷重、第５段階では吊り下げ使用荷重の１５０％以上の横曲げ負荷荷重、をそれぞれ目安値とし、
前記第１段階では、フック本体（２）に変形がなく、前記第２段階では、フック本体（２）が横に曲がり変形し、前記第３段階では、フック本体（２）が横に大きく曲がり変形し、前記オイルシール（１０）の金属環が外部にはみ出し、前記第４段階では、フック本体（２）が回動不能となり、前記第５段階では、前記鋼球（７）を介した回転部分が破壊されて、フック本体（２）が軸支部材（９）によって支持され吊り作業不可となることを特徴とする請求項１に記載の危険予知吊りフック。
【請求項３】
前記軸部（３）の径φＤと、前記溝（８）の径φｄの間には、
φｄ＝０．７φＤ〜０．８φＤ・・・・・・・・・・（イ）
上記（イ）式が成立することを特徴とする請求項１又は２に記載の危険予知吊りフック。
【請求項４】
前記溝（８）の幅Ｂと、前記溝（８）の径φｄの間には、
Ｂ＝０．５φｄ〜０．７φｄ・・・・・・・・・・・（ロ）
上記（ロ）式が成立することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の危険予知吊りフック。
【請求項５】
前記溝（８）の深さｈと、前記溝（８）の径φｄの間には、
ｈ＝０．１φｄ〜０．３φｄ・・・・・・・・・・・（ハ）
上記（ハ）式が成立することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の危険予知吊りフック。
【請求項６】
前記溝（８）の深さｈと、前記溝（８）の曲率半径Ｒの間には、
Ｒ＝０．８ｈ〜１．２ｈ・・・・・・・・・・・・・（ニ）
上記（ニ）式が成立することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の危険予知吊りフック。
【請求項７】
前記溝（８）の深さｈと、前記軸支部材（９）の先端と前記溝（８）の底面との間の隙間Ｓの間には、
Ｓ＝０．３ｈ〜０．５ｈ・・・・・・・・・・・・・（ホ）
上記（ホ）式が成立することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の危険予知吊りフック。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、建設、建築、荷役、構内作業、漁業等の作業現場で重量物を吊り下げるために必要とされるフック装置に係り、特に、負荷条件に応じて段階的に危険状態を予知するようにした危険予知吊りフックに関する。
【背景技術】
【０００２】
フック装置を用いて、パワーショベル等で重量物（３ｔ未満）の吊り作業を行う場合、例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、旋回自在なパワーショベル本体６１にブーム６２を介して連結されたアーム６３の先端に取り付けられたバケット６４に設けられたフック５３にワイヤ（図示省略）を引っ掛けて吊り作業が行われていた（例えば、特許文献１参照）。なお、フック５３は、例えば、バケット６４の回転部分に設けられたフック取付用リンク（図示省略）又はバケット本体に付設されたフック（図示省略）等に回動自在に取り付けられていた。
【０００３】
その作業時には、安全上の見地から、ブーム６２と本体６１の垂直線とがなすブーム角αや、ブーム６２とアーム６３とのアーム角βを角度センサで検知し、また、ブーム６２の吊り荷重を検知して、該パワーショベル本体６１に対して、アーム６３の先端部に油圧等によって回動可能に取り付けられたバケット６４に設けられたフック５３にかかる外部吊り下げ荷重等が、労働基準法等の関係法規の許容範囲を逸脱しないように監視されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５５４８３号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、パワーショベルは、過酷な環境条件下での作業を強いられることが多く、従って、バケット６４に設けられたフック５３には、単に、上下方向の吊り荷重だけではなく、傾斜状態や揺動状態で吊り荷重が作用することがあり、禁止されているはずの横吊り作業が行われることもある。このような上下方向以外の吊り荷重がフック５３に作用すると、支持部にガタが発生しやすく、軸受け内部に汚水や粉塵等の異物が進入して該部を腐食させ、フック５３の支持強度が著しく低下し、早期に破壊されてしまうことがあった。
【０００６】
しかし、従来のフック装置では、使用上注意を要する状態にまで疲労（劣化）乃至は破損が進行してフック５３の支持強度が低下していても、その状態を外から明確に確認（判別）することができなかった。そのため、不用意に好ましくない吊り作業を繰り返し、フック５３が抜け落ちたり、フック装置の寿命を縮めてしまうことがあった。特に、上記従来例等のフック装置のように、回転部分のみで全ての吊り荷重を支える構造では、予期せぬ間に使用不能な状態に達してしまうことがあった。
【０００７】
本考案は、このような実情に鑑みてなされ、負荷条件に応じて段階的に危険状態を予知するようにした危険予知吊りフック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】
【０００８】
（１）本考案に係る危険予知吊りフックは、ハウジング１内に形成した軸孔４内に嵌入されるフック本体２の軸部３が回動自在に支持される危険予知吊りフックＦであって、
前記フック本体２の軸部３の上部に周方向に形成された半円弧状断面の溝５と、該溝５に対応して前記ハウジング１の軸孔４に周方向に形成された半円弧状断面の溝６と、の間には、吊り荷重を支えるための複数の鋼球７が転動自在に遊嵌され、かつ、前記軸部３の半円弧状断面の溝５の下方に周方向に形成された溝８には、前記ハウジング１の軸孔４の軸方向に直交する方向に前記ハウジング１に取り付けられた複数の軸支部材９の先端が摺動自在に遊嵌され、かつ、前記ハウジング１の下部と、前記軸部３の下部との間には、オイルシール１０が間装され、前記フック本体２に作用する横曲げ負荷の程度に応じて段階的に危険状態を予知するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、複数の鋼球７を備えた回転部と、複数の軸支部材９を備えた軸支部とによって、フック本体２がハウジング１に対して、二重の抜け防止構造で支えられるため、回転部が破壊されても軸支部によってフック本体２の脱落を防止することができる。そして、フック本体２に作用する横曲げ負荷の程度に応じて段階的に危険状態を予知するように構成したので、吊り作業に注意を払いつつ無理な荷重条件での吊り作業を控えることができ、安全性の向上とフックＦの長寿命化を図ることができる。
【００１０】
（２）前記フック本体２に作用する横曲げ負荷荷重の程度を５段階に区分し、第１段階では吊り下げ使用荷重の７０％以下の横曲げ負荷荷重、第２段階では吊り下げ使用荷重の１０５％程度の横曲げ負荷荷重、第３段階では吊り下げ使用荷重の１２０％程度の横曲げ負荷荷重、第４段階では吊り下げ使用荷重の１４０％程度の横曲げ負荷荷重、第５段階では吊り下げ使用荷重の１５０％以上の横曲げ負荷荷重、をそれぞれ目安値とし、
前記第１段階では、フック本体２に変形がなく、前記第２段階では、フック本体２が横に曲がり変形し、前記第３段階では、フック本体２が横に大きく曲がり変形し、前記オイルシール１０の金属環が外部にはみ出し、前記第４段階では、フック本体２が回動不能となり、前記第５段階では、前記鋼球７を介した回転部分が破壊されて、フック本体２が軸支部材９によって支持され吊り作業不可となるように構成してもよい。
【００１１】
このようにすれば、フック本体２等の状態を目視で確認することで、フックＦがどのような危険段階にあるのかを認識することができるため、無理な荷重条件での吊り作業を控えることができ、安全性の向上とフックＦの長寿命化を図ることができる。即ち、常に、第１段階を逸脱しないように注意を払いつつ作業をすれば、安全性を確保することができ、かつ、フックＦの長寿命化を図ることができる。第２段階に達すると、フック本体２に横曲がりが発生するため、明らかに目視で確認することができ、直ちに、そのような荷重条件での吊り作業を中止するように『注意』すればよい。第３段階に達すると、フック本体２が横曲がりに大きく変形し、かつ、オイルシール１０の金属環が外部にはみ出すため、『危険』な状態であることを勧告することができる。第４段階に達すると、フック本体２の内部が変形するため、フック本体２が回転不能となり、使用を『厳禁』する。第５段階に達すると、回転部が折損（破壊）するが、軸支部によってフック本体２を支えることができるため、安全性は確保される。しかし、作業を『停止』しなければならない。
【００１２】
（３）軸部３の径φＤと、溝８の径φｄの間には、
φｄ＝０．７φＤ〜０．８φＤ・・・・・・・・・・（イ）
上記（イ）式が成立するのが好ましい。φｄが０．７φＤより小さくなると、軸部３の強度が不足する。φｄが０．８φＤより大になると、溝８が浅くなり過ぎて、軸支部材９が溝８から抜けやすくなり、フック本体２の抜け止め効果が低下する。
【００１３】
（４）溝８の幅Ｂと、溝８の径φｄの間には、
Ｂ＝０．５φｄ〜０．７φｄ・・・・・・・・・・・（ロ）
上記（ロ）式が成立するのが好ましい。Ｂが０．５φｄより小さくなると、軸支部材９の径が小さくなるため、充分な支持強度を得られなくなる。Ｂが０．７φｄより大になると、フック本体２の軸方向のコンパクト化が妨げられる。
【００１４】
（５）溝８の深さｈと、溝８の径φｄの間には、
ｈ＝０．１φｄ〜０．３φｄ・・・・・・・・・・・（ハ）
上記（ハ）式が成立するのが好ましい。ｈが０．１φｄより小さいと、溝８が浅くなり過ぎて、フック本体２の抜け止め効果が低下する。ｈが０．３φｄより大になると、フック本体２の軸方向の引っ張り強度が低下する。
【００１５】
（６）溝８の深さｈと、溝８の曲率半径Ｒの間には、
Ｒ＝０．８ｈ〜１．２ｈ・・・・・・・・・・・・・（ニ）
上記（ニ）式が成立するのが好ましい。溝８の曲率半径Ｒが０．８ｈより小さくなると、曲面部に応力集中が発生しやすくなる。溝８の曲率半径Ｒが１．２ｈより大になると、軸支部材９が溝８から抜けやすくなり、フック本体２の抜け止め効果が低下する。
【００１６】
（７）溝８の深さｈと、軸支部材９の先端と溝８の底面との間の隙間Ｓの間には、
Ｓ＝０．３ｈ〜０．５ｈ・・・・・・・・・・・・・（ホ）
上記（ホ）式が成立するのが好ましい。隙間Ｓが０．３ｈより小さくなると、フック本体２の円滑な回動動作が妨げられる。隙間Ｓが０．５ｈより大になると、フック本体２の脱落防止効果が低下する。
【考案の効果】
【００１７】
本考案の危険予知吊りフックは、複数の鋼球を備えた回転部と、複数の軸支部材を備えた軸支部とによって、フック本体がハウジングに対して、二重の抜け防止構造で支えられるので、回転部が折損しても軸支部によってフック本体を支えることができる。そして、フック本体に作用する横曲げ負荷の程度に応じて段階的に危険状態を予知するように構成したので、吊り作業に注意を払いつつ無理な荷重条件での吊り作業を控えることができ、安全性の向上とフックの長寿命化を図ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本考案の最良の実施の形態に係る危険予知吊りフック（以下、フックという）について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、フックの断面図、図２（ａ）は図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は図１におけるＢ−Ｂ線矢視断面図、図３は右側面図、図５（ａ）〜（ｅ）は５段階の状態変化の説明図である。これらの図に示されるフックＦは、ハウジング１内に、フック本体２の軸部３を回動自在に嵌入させる軸孔４を有し、その軸孔４の上部には、半円弧状断面の溝５を周方向に形成し、これと対応させて、軸部３の上部にも、半円弧状断面の溝６を周方向に形成し、その両溝５，６間には、複数（例えば、７個）の鋼球７を転動自在に遊嵌させて回転部Ｖを構成している。
【００１９】
その溝５の下方にも周方向の溝８が形成され、この溝８には、ハウジング１の軸孔４の軸方向に直交する方向にハウジング１に取り付けられた複数の軸支部材９の先端を摺動自在に遊嵌させて軸支部Ｗを構成し、さらに、ハウジング１の下部と、軸部３の下部との間には、オイルシール１０が間装されている。そして、ハウジング１の上部には、ピン孔１１が形成され、溝６に対応するハウジング１の側部にはプラグ１２が設けられ、その反対側の側部と、溝８に対応する側部には、グリースニップル１３，１４が設けられている。また、フック本体２の軸基部には、外方に向けて付勢されて図示の位置で掛止され、図示の位置から内方に向けて回動自在な外れ止め部材１５が設けられている。
【００２０】
ハウジング１の素材としては、例えば、浸炭焼き入れ，焼き戻しを行ったＳＣＭ４１５（表面硬さ：ＨＶ６９７〜８３２（ＨＲＣ６０〜６５），硬化層深さ：０．５ｍｍ〜０．９ｍｍ）を使用し、軸部３を含むフック本体２には、例えば、焼き入れ，焼き戻しを行ったＳＣＭ４３５（表面硬さ：ＨＢ２６９〜３３１（ＨＲＣ２８〜３５．５））を使用することができる。回転部Ｖを構成する鋼球７の素材には、例えば、ＪＩＳＢ１５０１（球軸受鋼球，φ１７．４６×７）を使用することができる。また、軸支部材（セーフボルト）９は、例えば、六角穴付きボルト（例えば、Ｍ１６×２−φ１２×３）を使用することができる。オイルシール１０は、保護環、スプリング付きのものを使用するのが好ましい。
【００２１】
以上のように構成されるフックＦは、複数の鋼球７を備えた回転部Ｖと、複数の軸支部材９を備えた軸支部Ｗとによって、フック本体２がハウジング１に対して、二重の抜け防止構造で支えられるので、回転部Ｖが折損（破壊）しても軸支部Ｗによってフック本体２の脱落を防止することができる。そして、フック本体２に作用する横曲げ負荷の程度に応じて段階的（５段階）に危険状態を予知できるように構成している。
【００２２】
即ち、第１段階では吊り下げ使用荷重の７０％以下の横曲げ負荷荷重、第２段階では吊り下げ使用荷重の１０５％程度、第３段階では吊り下げ使用荷重の１２０％程度、第４段階では吊り下げ使用荷重の１４０％程度、第５段階では吊り下げ使用荷重の１５０％以上の横曲げ負荷荷重、をそれぞれ目安値とし、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、第１段階では（（ａ）参照）、フック本体２に変形がなく、第２段階では（（ｂ）参照）、フック本体２が横に少し曲がり変形し、第３段階では（（ｃ）参照）、フック本体２が横に大きく曲がり変形し、前記オイルシール１０の金属環が外部にはみ出し、第４段階（（ｄ）参照）では、フック本体２が回動不能となり、第５段階（（ｄ）参照）では、前記鋼球７を備えた回転部Ｖが破壊されて、フック本体２が軸支部Ｗによって支持され吊り作業不可となるように構成している。
【００２３】
このように構成したことにより、フック本体２等の状態を目視で確認することで、フックＦがどのような危険段階にあるのかを認識することができるため、無理な荷重条件での吊り作業を控えることができ、安全性の向上とフックＦの長寿命化を図ることができる。即ち、常に、第１段階を逸脱しないように注意を払いつつ作業をすれば、安全性を確保することができ、かつ、フックＦの長寿命化を図ることができる。第２段階に達すると、フックＦに横曲がりが発生するため、明らかに目視で確認することができ、直ちに、そのような荷重条件での吊り作業を中止するように『注意』すればよい。第３段階に達すると、フックＦが横曲がりに大きく変形し、かつ、オイルシール１０の金属環が外部にはみ出すため、『危険』な状態であることを勧告することができる。第４段階に達すると、フック本体２の内部が変形するため、フック本体２が回転不能となり、使用を『厳禁』する。第５段階に達すると、回転部Ｖが折損（破壊）するが、軸支部Ｗによってフック本体２を支えることができるため、安全性は確保される。しかし、作業を『停止』しなければならない。
【００２４】
上述のように危険予知可能に構成するために、フックＦには、以下のような設計条件を設定している（図４参照）。
軸部３の径φＤと、溝８の径φｄの間には、φｄ＝０．７φＤ〜０．８φＤ・・・（イ）式を成立させている。φｄが０．７φＤより小さくなると軸部３の強度が不足し、φｄが０．８φＤより大になると溝８が浅くなり過ぎて、フック本体２の抜け止め効果が低下するからである。
【００２５】
溝８の幅Ｂと、溝８の径φｄの間には、Ｂ＝０．５φｄ〜０．７φｄ・・・（ロ）式を成立させている。Ｂが０．５φｄより小さくなると軸支部材９の径が小さくなるため充分な支持強度を得られなくなり、Ｂが０．７φｄより大になるとフック本体２の軸方向のコンパクト化が妨げられるからである。
【００２６】
溝８の深さｈと、溝８の径φｄの間には、ｈ＝０．１φｄ〜０．３φｄ・・・（ハ）式を成立させている。ｈが０．１φｄより小さいと溝８が浅くなり過ぎて軸支部材９が溝８から抜けやすくなるためフック本体２の抜け止め効果が低下し、ｈが０．３φｄより大になるとフック本体２の軸方向の引っ張り強度が低下するからである。
【００２７】
溝８の深さｈと、溝８の曲率半径Ｒの間には、Ｒ＝０．８ｈ〜１．２ｈ・・・（ニ）式が成立する。溝８の曲率半径Ｒが０．８ｈより小さくなると曲面部に応力集中が発生しやすくなり、溝８の曲率半径Ｒが１．２ｈより大になると軸支部材９が溝８から抜けやすくなりフック本体２の抜け止め効果が低下するからである。
【００２８】
溝８の深さｈと、軸支部材９の先端と溝８の底面との間の隙間Ｓの間には、Ｓ＝０．３ｈ〜０．５ｈ・・・（ホ）式が成立する。隙間Ｓが０．３ｈより小さくなるとフック本体２の円滑な回動動作が妨げられ、隙間Ｓが０．５ｈより大になるとフック本体２の脱落防止効果が低下するからである。
【００２９】
なお、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて、設計変更や改良等を行うのは自由であり、例えば、鋼球や軸支部材の数は適宜に選択されてよい。また、軸支部材としては、六角穴付きボルトの他、鋼球ボール、キー、スプリングピン、鋼製ワイヤ等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本考案の実施の一形態に係るフックの縦断正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線矢視断面、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線矢視断面である。
【図３】同フックの右側面図である。
【図４】同軸支部の寸法取りの説明図である。
【図５】同フックの変形状態の説明図である。
【図６】（ａ）は従来のパワーショベルの全体図、（ｂ）はフックの説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…ハウジング、２…フック本体、３…軸部、４…軸孔、５，６，８…溝、７…鋼球、９…軸支部材、１０…オイルシール、Ｆ…フック、Ｖ…回転部、Ｗ…軸支部、φＤ…軸部の径、φｄ…溝の径、Ｂ…溝の幅、ｈ…溝の深さ、Ｒ…溝の曲率半径、Ｓ…軸支部材の先端と溝の底面との間の隙間
【図１】
0003112022.tif 000003
【図２】
0003112022.tif 000004
【図３】
0003112022.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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