(57)【要約】【課題】本発明は、アッセンブリ工程等においてワークを所定の高さ保持するワーク吊持具に関し、極めて安価且つ簡素な構成で使い勝手のよいワーク吊持具を提供することを目的とする。【解決手段】ワークの外形形状に応じた第１のフレーム２と、第１のフレーム２に回転可能接続されるとともに吊持可能に形成された支持フレーム４とをそなえて構成する。【選択図】        図１
2004250132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの外形形状に応じて形成された第１のフレームと、
該第１のフレームに回転可能に接続されるとともに吊持可能に形成された第２のフレームとを有する
ことを特徴とする、ワーク吊持具。
【請求項２】
該第１のフレームが円弧上に形成されるとともに、該第１のフレームと該第２のフレームとの接続位置が、該第１のフレームの円弧の長さ中心に対してオフセットするように構成され、
該第１のフレームが回転したときに、該第１のフレームに保持された該ワークの重心を通る鉛直線が該第１のフレームと交差するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のワーク吊持具。
【請求項３】
該第１のフレームと該第２のフレームとの接続位置近傍に、該第１のフレームの回転位置及び回転方向を規制するストッパが設けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載のワーク吊持具。
【請求項４】
該第２のフレームを吊持したときに、該第２のフレームの張力作用点を通る鉛直軸が該ワークの重心を通るように構成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載のワーク吊持具。
【請求項５】
該第１のフレームの該第２のフレームに対する回転中心軸が、該ワークの重心を通るように構成されている
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載のワーク吊持具。
【請求項６】
該鉛直軸と該回転中心軸とが直交している
ことを特徴とする、請求項５記載のワーク吊持具。
【請求項７】
該第１のフレームが、接続部材により間隔を有して接続されるメインフレームとサブフレームとにより構成され、
該ワークの反転時及び非反転時には、メインフレーム及びサブフレームのいずれか一方により該ワークが支持されるように構成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のワーク吊持具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アッセンブリ工程等においてワークを所定の高さに保持し、反転させる、ワーク吊持具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の工業製品の組み立てラインにおいては、大型のワークはパレット等に収納された状態で納入又は搬入される。この場合、そのままの状態で部品の組み付け作業ができない場合には、ワークをクレーン等により吊り上げて、作業しやすい高さや姿勢にしてから作業を行なう。
【０００３】
また、ワークにはさまざまな部品を組み付ける場合があり、例えばワークの上面に部品を取り付けた後、ワークの裏面に他の部品を取り付けるような作業を行なう場合がある。このような作業を行なう場合には、ワークを反転させる必要があり、このため、ワークを吊り上げた状態でワークを保持するとともに反転できるようにした治具が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平２−２３９０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術は、バランサの位置を変更することでワークを反転させるものであるため、ワークを治具に取り付ける度にバランサの位置を変更しなければならず、使い勝手がよくないという課題があった。また、上述の技術では、クランプを用いてワークを把持しているため、ワークを取り付ける作業が煩わしいという課題があるほか、クランプやバランサを設けているためコストもかかるという課題もある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、極めて簡素且つ安価な構成で使い勝手のよいワーク吊持具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明のワーク吊持具は、ワークの外形形状に応じて形成された第１のフレームと、該第１のフレームに回転可能に接続されるとともに吊持可能に形成された第２のフレームとを有することを特徴としている。
なお、第１のフレームが円弧上に形成されるとともに、該第１のフレームと該第２のフレームとの接続位置が、該第１のフレームの円弧の長さ中心に対してオフセットするように構成され、且つ、第１のフレームが回転したときに、該第１のフレームに保持されたワークの重心を通る鉛直線が該第１のフレームと交差するように設定されるのが好ましい。
【０００８】
また、該第１のフレームと該第２のフレームとの接続位置近傍に、該第１のフレームの回転位置及び回転方向を規制するストッパを設けて構成してもよい。
また、該第２のフレームを吊持したときに、該第２のフレームの張力作用点を通る鉛直軸が該ワークの重心を通るように構成してもよい。
さらには、該第１のフレームの該第２のフレームに対する回転中心軸が、該ワークの重心を通るように構成してもよい。
【０００９】
また、上記鉛直軸と回転中心軸とが直交するように構成してもよい。
また、該第１のフレームが、接続部材により間隔を有して接続されるメインフレームとサブフレームとにより構成され、該ワークの反転時及び非反転時には、メインフレーム及びサブフレームのいずれか一方により該ワークが支持されるように構成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図である。
図１に示すように、このワーク吊持具１は、第１のフレーム２と第２のフレーム（支持フレーム）４とをそなえている。このうち第１のフレーム２は、鋼管等の部材を円弧状（本実施形態では、特に半円形状）に湾曲させて形成されたメインフレーム５と、メインフレーム５から所定距離だけ離れた位置にメインフレーム５と平行に設けられたサブフレーム６とから構成されている。また、メインフレーム５とサブフレーム６とは、接続部材８を介して溶接等により一体に形成されている。なお、以下では、単にフレームという場合には第１のフレーム２を指す。
【００１１】
また、このワーク吊持具１は、本実施形態では自動車のブレーキドラム（図４〜図７の符号４０参照）を吊持するものであって、上記メインフレーム５及びサブフレーム６は、ワークとしてのブレーキドラム４０の形状に合致するように形成されている。すなわち、上記の各フレーム５，６はブレーキドラム４０の径に応じた大きさに形成されるとともに、各フレーム５，６の間にブレーキドラム４０の外周に突出した凸部４２が係止可能なように構成されている。
【００１２】
また、図１に示すように、メインフレーム５には、作業者が作業時に把持するグリップ２４が設けられている。また、円弧状のメインフレーム５の周方向中央よりもオフセットした位置には、支持フレーム４とメインフレーム５とを接続する接続部材１０が溶着されている。
接続部材１０には、図２及び図３に示すように、シャフト（支持軸）３の一端３ａが挿通しうる穴部１４が形成されるとともに、メインフレーム５の回転方向及び回転位置を規制するためのストッパ１２が溶着されている。また、シャフト３の一端３ａ側は穴部１４に挿通した状態でネジ１８により固定されるようになっている。
【００１３】
一方、図３に示すように、支持フレーム４の下端にもシャフト３の他端３ｂが挿通しうる穴部１６が形成されている。そして、この穴部１６にシャフト３の他端３ｂ側が回動自在に挿通されるとともに、シャフト３の他端３ｂにネジ２２を介してスラストワッシャ２０が取り付けられるようになっており、これにより、支持フレーム４とメインフレーム５とが相対回転可能に接続されるようになっている。
【００１４】
また、上述のように、接続部材１０は、メインフレーム５の中央位置（円弧の距離に対する中央位置）に対してずれた位置に取り付けられており、これによりメインフレーム５の一端側から接続部材１０までの距離Ｌ１よりも、メインフレーム５の他端側から接続部材１０までの距離Ｌ２の方が短く設定されている。なお、以下では、メインフレーム５の一端側と接続部材１０までの部分（距離Ｌ１に相当する部分）をメインフレーム５の第１の半部５ａといい、残りの部分（すなわち、メインフレーム５の他端側と接続部材１０までの部分：距離Ｌ２に相当する部分）をメインフレーム５の第２の半部５ｂという。
【００１５】
また、接続部材１０に溶着されたストッパ１２は、図１に示すように、支持フレーム４の下端部に当接することによりフレーム２の回転を規制するものであって、図１に示すようなフレーム２が水平位置となる状態において、支持フレーム４の下端とストッパ１２の一端が当接するようになっており、この水平状態から１８０度反転した水平状態となると、今度はストッパ１２の他端が支持フレーム４の下端に当接して、フレーム２の回転を規制するようになっている。
【００１６】
また、このようなストッパ１２によりフレーム２の回転方向も規制されるようになっている。つまり、ストッパ１２が支持フレーム４と当接することにより、メインフレーム５の第１の半部５ａが水平位置よりも上方に回転することが規制されるようになっており、したがって、フレーム２が回転する際には、メインフレーム５の第１の半部５ａが必ず下方となり、第２の半部５ｂが上方となるようにフレーム２の回転方向が規制されるようになっている。つまり、フレーム２が回転したときに、ワーク４０の重心Ｇを通る鉛直線がフレーム２と交差するように構成されているのである。
【００１７】
ところで、この吊持具１は、上述のようなワーク（ブレーキドラム）４０の吊り上げ時のバランスを考慮して、種々の工夫がなされている。つまり、上述のようにメインフレーム５は円弧状に形成されており、したがって、この円弧を含む円（以下、仮想円という）が存在することになるが、本実施形態では、シャフト３の回転中心軸３４が上記仮想円を含む平面に対して平行になるように設定されている。また、これに加えて上記回転中心軸３４がワーク４０の重心Ｇを通るように設定されている。
【００１８】
そして、このようにフレーム２の回転中心軸３４を上記平面に対して平行に設定することで、水平状態からフレーム２を１８０度反転させた際にフレーム２を再び水平状態とすることができる。なお、回転中心軸３４が、仮想円を含む平面に対して角度をなしている場合には、フレーム２を水平状態から１８０度反転させた場合に水平状態とはならない。
【００１９】
また、上記回転軸３４がワーク４０の重心Ｇを通るように設定することにより、ワーク４０を吊持したときに、ワーク４０に回転中心軸３４回りの回転モーメントが発生せず、ワーク４０の自重による回転が抑制されるようになっている。また、図１に示すように、上記メインフレーム５の第１の半部５ａは、シャフト３の回転中心軸３４に直交し且つ上記平面に平行な軸３６を超えて延在しており、また、第２の半部５ｂは上記の軸３６を超えないように形成されている。また、上述したように、ストッパ１２により必ず第１の半部５ａが下になるようにフレーム２の回転方向が規制されるので、第１の半部５ａが軸３６を超えるように延在することで（図６参照）、ワーク４０を吊持した状態でフレーム２を回転させても、ワーク４０の重心Ｇが確実に第１の半部５ａに作用することになり、ワーク４０のフレーム２からの落下を確実に防止できるようになっている。
【００２０】
一方、支持フレーム４は、図示するように湾曲した形状に形成されており、その上端にはリング状の金具２６が取り付けられている。この金具２６は、図４〜図６にそれぞれ示すように、ワイヤ２８の先端に取り付けられたフック３０と係合可能に構成されており、作業者がフック３０と金具２６とを係合させた後、図示しないクレーン等を操作することにより、ワーク４０が吊持されるようになっている。
【００２１】
また、ワーク４０を吊り上げたときに、ワイヤ２８の中心線〔金具２６とフック３０との係合点（張力作用点）を通る鉛直軸〕３２が、ワーク４０の重心Ｇを通るように設定されている。そして、このように設定することにより、ワーク４０を吊持したときに、吊持具１を含むワーク４０の姿勢変化を抑制することができるようになっている。
【００２２】
さらに、上記鉛直軸３２とシャフト３の回転中心軸３４とは直交するように設定されており、これにより、ワーク４０を吊持した状態で回転中心軸３４が常に水平状態に保持されるようになっている。そして、このような構成とすることによりワーク４０の反転作業を少ない力で効率的且つ安全に行なうことができるようになっている。
【００２３】
本発明の一実施形態に係るワーク吊持具は上述のように構成されているので、実際に作業に用いるときには例えば以下のようにして使用する。
まず、図４に示すように、予めワイヤ２８等によりワーク吊持具１を吊り上げておき、この状態でワーク４０とフレーム２との高さが合致するようにワーク吊持具１の高さを調整する。そして、その後は図４に矢印で示すように、フレーム２をワーク４０側にスライドさせて、フレーム２に差し込むようにしてワーク４０を保持する。なお、このとき具体的にはメインフレーム５とサブフレーム６との間にワーク４０の凸部４２が入り込み、メインフレーム５によりワーク４０が保持される（非反転時）。
【００２４】
次に、クレーン等により作業者が作業しやすい高さまでワーク４０を引き上げて、ワーク４０の上面側に部品の取り付け等のアッセンブリ作業を行なう。この作業の終了後、ワーク４０の下面側にもアッセンブリ作業がある場合には、図５に示すように、グリップ２４を掴んでフレーム２をシャフト３を中心に図中矢印に示す方向に回転させる。
【００２５】
このとき、図６に示すように、フレーム２が回転する際には、メインフレーム５の長い方の半部（即ち、第１の半部５ａ）の方が下側になるようにフレーム２の回転方向がストッパ１２により規制されるとともに、第１の半部５ａが鉛直軸３２を超えて存在している（換言するとフレーム２がワーク４０の重心Ｇを通る鉛直線を越えて存在している）ので、ワーク４０を反転させている最中にワーク４０が落下するような事態を確実に防止できる。
【００２６】
そして、さらにフレーム２を回転させて、図７に示すような水平状態となると、ストッパ１２が支持フレーム４の下端に当接してこれ以上の回転が規制されるので、必要以上にフレーム２が回転してワーク４０が落下するような事態も確実に回避できる。なお、このとき（反転時）には、ワーク４０はサブフレーム６により保持される。
以上のように、本発明のワーク吊持具によれば、フレーム２をワーク４０の形状に応じて形成しているため、クランプ等を用いることなく単にフレーム２にワーク４０を差し込むだけで、ワーク４０を容易に且つ確実に保持でき、使い勝手が向上する。また、クランプ等が不要となるので、非常に簡素な構成とすることができ、且つ非常に安価に製造することができる利点がある。
【００２７】
また、フレーム２の反転動作時にメインフレーム５の第１の半部５ａが、重心Ｇを通る鉛直軸３２を超えて存在するように設定されるとともに、ワーク４０の反転動作時に、第１の半部５ａが下側になるようにストッパ１２によりフレーム２の回転方向が規制されるので、反転動作時のワーク４０の落下を確実に防止できるという利点がある。
【００２８】
また、ワーク４０を吊り上げたときに、ワイヤ２８の中心線（鉛直軸）３２が、ワーク４０の重心Ｇを通るように設定されているので、ワーク４０を吊持したときにワーク４０の姿勢変化を抑制することができ、作業時の安全性の向上を図ることができるほか、作業効率の向上を図ることができる。
また、シャフト３の回転中心軸３６がワーク４０の重心Ｇを通るように設定されているため、ワーク４０に回転モーメントが生じず、作業者がグリップ２４から手を放してもワーク４０が回転することがなく、任意の位置でフレーム２及びワーク４０の姿勢を保持できる。
【００２９】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上記の実施形態においてはワークとしてブレーキドラムを適用するとともに、フレームの形状をブレーキドラムに合わせた半円形状に形成しているが、本発明を種々のワークに適用できるのは言うまでもない。また、この場合には、フレームの形状は、適用されるワークに合わせて形成すればよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のワーク吊持具によれば、第１のフレームをワークの形状に応じて形成しているため、クランプ等を用いることなくワークを容易に且つ確実に保持でき、使い勝手が向上する。また、クランプ等を用いないので、非常に簡素な構成とすることができ、且つ非常に安価に製造することができる利点がある（請求項１）。
【００３１】
また、第１のフレームが円弧上に形成されるとともに、第１のフレームと該第２のフレームとの接続位置が、該第１のフレームの円弧の長さ中心に対してオフセットするように構成され、且つ、第１のフレームが回転したときに、ワークの重心を通る鉛直線が該第１のフレームと交差するように設定されているので、ワークを吊持した状態で第１のフレームを回転させても、ワークの重心Ｇが確実に第１のフレームに作用することになり、ワークのフレームからの落下を確実に防止することができるという利点がある（請求項２）。
【００３２】
また、ストッパによりワークが落下しない方向に第１のフレームの回転方向が規制されるので、このような観点からもワークのフレームからの落下を確実に防止することができる。また、ストッパにより第１のフレームの回転位置も規制されるので、第１のフレームが必要以上に回転してワークが落下するという事態を確実に回避できる利点がある（請求項３）。
【００３３】
また、ワークを吊り上げたときに、張力作用点を通る鉛直軸が、ワークの重心を通るように設定されているので、ワークを吊持したときにワークの姿勢変化を抑制することができ、作業時の安全性の向上を図ることができるほか、作業効率の向上を図ることができる利点がある（請求項４）。
また、第１のフレームの回転中心軸がワークの重心を通るように設定されているため、ワークを吊持した状態でワークに回転モーメントが生じず、作業者が手を放してもワークが回転することがない。したがって、任意の位置でフレーム及びワークの姿勢を保持でき、やはり、作業安全性や作業効率の向上を図ることができる利点がある（請求項５）。
【００３４】
また、上記鉛直軸と回転中心軸とが直交するように設定されているため、ワークを吊持した状態で回転中心軸を常に水平状態に保持することができる利点がある。また、ワークの反転作業を少ない力で効率的且つ安全に行なうことができるという利点がある（請求項６）。
また、第１のフレームを接続部材により接続されるメインフレームとサブフレームとにより構成するとともに、ワークの反転時及び非反転時には、メインフレーム及びサブフレームのいずれか一方によりワークが支持されるので、ワークを確実に保持することができ、安全性がさらに向上するという利点がある（請求項７）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の全体構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の要部構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の要部構成を示す模式的な分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の作用を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の作用を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の作用を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるワーク吊持具の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１  ワーク吊持具
２  第１のフレーム
３  シャフト
４  第２のフレーム
５  メインフレーム
６  サブフレーム
１２  ストッパ
３２  鉛直軸
３４  回転中心軸
４０  ワークとしてのブレーキドラム
Ｇ  ワーク重心
【図１】
2004250132.tif 000003
【図２】
2004250132.tif 000004
【図３】
2004250132.tif 000005
【図４】
2004250132.tif 000006
【図５】
2004250132.tif 000007
【図６】
2004250132.tif 000008
【図７】
2004250132.tif 000009