(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の端面にセンタリング用の凹部を形成した丸物のワークを、この凹部形成面が下端面となるように吊下げた状態から、横倒し状態に設置するために用いられる治具であって、
前記ワークの前記下端面の外径より小さいサイズを有する台座部と、
この台座部上に並列され、前記凹部に嵌合する球面部を有する係合突起及び前記下端面に当接して、磁力の作用により吸着されるマグネットとからなり、
前記マグネットの前記ワークの下端面に対する磁気吸着面は、前記係合突起の球面部より低い位置に形成する
構成としたことを特徴とするワークの横転用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型機械に設けられる回転部材等であって、重量物からなる丸物のワークを鉛直状態に吊下げた状態から横倒し状態に姿勢を変えて設置するために用いられるワークの横転用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大型かつ重量物であって、丸物のワークに対して、各種の加工や処理等を行う際に、このワークを固定的に保持するが、この保持は水平状態であったり、立てた状態であったりする。また、一つの工程から次の工程にワークを搬送する際には、工場内に設置されているクレーンで吊下げるようにして移動させる。従って、ワークをクレーンで鉛直状態にして吊下げて搬送して、この鉛直状態から横倒しにして所定の位置に設置する作業が必要になることがある。ワークが軽量なものであれば格別問題ではないが、ワークが１人の作業者では取り扱えない程度の重量、例えば数百ｋｇ乃至それ以上の重量物である場合には、それを横倒しに載置するだけの作業を複数人で行わなければならない。しかも、ワークが丸物である場合には、横倒しにする際に、方向が安定せず、意図しない方向に倒れて、作業者に災害を与えることになったり、また周囲の物体に衝突して、ワーク若しくは周囲の物体を損傷させたりするおそれがある。
【０００３】
以上のことから、クレーンでワークを鉛直状態に吊り下げた横向きになるように姿勢を変える装置が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の装置は、天井クレーンフックに門型状フレームを装着して、このフレームによってワークを吊下げるようにして搬送する構成としたものであり、このワークのフレーム連結部とは反対側の端部近傍位置にワイヤロープを連結し、このワイヤロープを巻取ドラムに巻き取ることによって、ワークを横方向に向けるように姿勢を変える構成としている。このワークの姿勢変更は、従って空中で行われることになり、ワークを横に向けた状態でクレーンを下降させると、所定の位置に横倒し状態に設置されることになる。
【特許文献１】実用新案登録第２５１８４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したように、ワークを空中で姿勢変更するための装置において、門型状フレームには、ワークを回動可能に支持する構成とし、かつこの門形状フレームには巻取ドラム等も設けなければならない等、構成は極めて複雑になり、かつ大型化するという問題点がある。また、空中で姿勢を変える構成とした場合、ワークの安定性が損なわれることになり、このために装置に過大な荷重が作用する可能性があり、さらに空中でのワークの動きを可能にするために、広いスペースが必要になる等といった不都合もある。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単な構成によって、重量物である丸物のワークを安定した状態で、容易に横倒し状態に設置できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明は、少なくとも一方の端面にセンタリング用の凹部を形成した丸物のワークを、この凹部形成面が下端面となるように吊下げた状態から、横倒し状態に設置するために用いられる治具であって、前記ワークの前記下端面の外径より小さいサイズを有する台座部と、この台座部上に並列され、前記凹部に嵌合する球面部を有する係合突起及び前記下端面に当接して、磁力の作用により吸着されるマグネットとからなり、前記マグネットの前記ワークの下端面に対する磁気吸着面は、前記係合突起の球面部より低い位置に形成する構成としたことをその特徴とするものである。
【０００７】
ここで、横転させる対象物としてのワークは丸物である。全体が均一な外径の円柱状のものだけでなく、軸線方向に径差のある段付き円柱形状のものも含む。さらに、一部に断面が多角形となったものも含み、さらに外周面にリング状のギアやスプライン等の加工が施されているものも、本発明の対象となる丸物のワークに含まれる。
【０００８】
ワークに対して、所定の加工を行ったり、処理を施したりするに当って、このワークを保持するための保持部が設けられる。保持部は、一般に、端面に凹部を形成したものから構成され、所定の支持機構等に設けた突出部に係合することになる。この凹部はワークの端面に形成されるが、センタリング用として機能させるために、凹部は端面の中心位置に形成される。このように、丸物ワークの平坦な端面に、加工の都合等の点から設けられる凹部を基準として横転用治具を装着する。この治具の台座部に並列に設けた係合突起とマグネットのうち、係合突起を凹部内に挿入させて、マグネットによりワークの端面に吸着保持させる。
【０００９】
マグネットは実質的に平坦な吸着面を備えているが、その外形形状は制約されない。好ましくは円形とするが、角形であっても良い。マグネットはワークが横転する際に、その方向性を与えるものである。つまり、マグネットの中心と係合突起の中心とを結ぶ線の延長線方向にワークが倒れることになる。マグネットをワークの端面に磁気で吸着させたときに、係合突起は必ず凹部の内部に入り込んでいなければならない。ワークがある程度傾くまでの間、この係合突起がワークの位置を保持することになる。これによって、ワークがずれるのを防止できる。そして、ワークが倒れていくに応じて係合突起が凹部の内面と摺動することになるので、係合突起のうち、少なくともこの摺動する部位は球面形状となった球面部とする。
【００１０】
ワークが横倒しになる前の段階で、ワークのエッジが載置部に当接するが、このときのワークの角度は、台座の厚みと大きさと、マグネット及び係合突起の高さにより決定される。ここで、ワークの軸線方向の長さが長い場合には、ワークが傾いたときの重心位置の移動が大きいので、早い段階でワークが倒れる方向が定まり、接地した後において、ワークがずれることなく、安定的に横倒し状態になる。しかしながら、これと同じ構造の治具を用いて、大径で長さの短いワークを横転させる場合には、ワークの外周エッジが接地した段階でもなお重心の移動が不十分であり、接地した外周エッジに対する滑り方向のモーメントが大きくなる。従って、大きく傾いたときにワークのエッジを接地させるように、少なくともマグネット及び係合突起の高さを高くする必要がある。要するに、ワークの形状や長さ等に応じて、台座の厚みと大きさや、マグネット及び係合突起の高さを適宜設定する。
【発明の効果】
【００１１】
簡単な構成の治具を用いることによって、重量物である丸物のワークを鉛直状態に吊下げた状態から、円滑かつ確実に横倒しに載置するに当って、位置ずれを起こしたり、不安定になったりすることなく、横倒しに着地するまでの間に衝撃等が作用するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１において、１は天井クレーンのウインチから繰り出されているワイヤロープであって、このワイヤロープ１は二又に分かれており、その端部にはフック２，２が連結して設けられている。
【００１３】
ワーク１０は、図２に示したように、大型で重量物からなる円柱形状の部材であって、大型の建設機械や船舶等に装着される回転軸等として構成され、このワーク１０の表面に対して種々の加工や処理が行われるようになっている。加工，処理等は、例えばワーク１０を水平状態にして回転駆動する間に行われる場合があり、このためにワーク１０の両端面１０ａには、図２に示したように、回転駆動部材に対してセンタリングするための円形の凹部１１がその中心位置に形成されている。また、ワーク１０は、天井クレーンにより前後の工程間に搬送される。このために、ワーク１０の端面１０ａには、ワイヤロープ１の先端のフック２に係合する掛け金具３を装着するためのねじ孔１２が凹部１１を挟んで２箇所設けられている。
【００１４】
ワーク１０は、その一側の端面１０ａに形成した一対のねじ孔１２，１２に掛け金具３，３を螺着して、これら両掛け金具３，３にワイヤロープ１のフック２，２を係合させて、鉛直状態に吊下げられた状態で搬送されるようになっている。このようにして吊下げられたワーク１０は、横倒し状態となるように姿勢を変更させた上で所定の載置部４に載置される。即ち、鉛直状態に保持されたワーク１０は、ワイヤロープ１を引き下げることにより着地させるが、鉛直状態から横向きに自動的に姿勢が変えられ、載置部４に載置されるまではワイヤロープ１により少なくとも荷重の一部が支承されて、衝撃が生じることなく安定的に軟着陸状態となるように着地させる。このために、図３及び図４に示した横転用治具２０が用いられる。ここで、ワーク１０が横倒しにして載置される載置部４には、ワーク１０の外面を損傷させないようにするために、ゴム等の弾性シートを敷設しておくのが望ましい。
【００１５】
横転用治具２０は、台座２１上にワーク１０の端面１０ａに吸着されるマグネット２２と、凹部１１に挿嵌される係合突起２３とを装着したものから構成されている。台座２１は所定の厚みを有する比較的薄肉の金属円板から構成され、この台座２１の外径寸法は、ワーク１０の外径より小さく、好ましくは、台座２１の直径はワーク１０の半径乃至それ以下の寸法としている。マグネット２２は所定の厚みを有する円柱形状となっている。係合突起２３は、凹部１１内に挿嵌されるものであって、この凹部１１内に挿嵌される先端側の外周面には球面部２３ａが形成されている。この球面部２３ａの外径は凹部１１の内径より小さくなっており、好ましくは係合突起２３の凹部１１内への挿入操作に支障を来たさない範囲で、つまり係合突起２３を凹部１１に容易に挿入できることを条件として、球面部２３ａと凹部１１の内径との間の径差を小さくしている。そして、係合突起２３は、少なくともその球面部２３ａの高さ位置がマグネット２２のワーク１０への吸着面より高くなっている。
【００１６】
従って、ワーク１０に横転用治具２０を連結すると、図５に示したように、マグネット２２により端面１０ａに磁力により吸着され、かつ係合突起２３がワーク１０の端面１０ａに設けた凹部１１内に挿入されるようにして連結される。この操作は、ワーク１０をワイヤロープ１で吊下げた状態にして、その下部側の端面１０ａにこの横転用治具２０を装着することができ、固定的に保持させることができる。ここで、横転用治具２０が一人の作業者により容易に持ち上げることができる重量とすることによって、単独の作業者で円滑に横転用治具２０をワーク１０に装着できることになる。そして、横転用治具２０のワーク１０への装着方向によりワーク１０が倒れる方向を制御することができる。即ち、図２に示したように、ワーク１０は、その端面１０ａにおいて、係合突起２３が凹部１１に挿入され、マグネット２２の磁気による吸着面部における中心と凹部１１の中心とを結ぶ線Ｌであって、凹部１１を挟んでマグネット２２の吸着部側とは反対方向に向けて倒れるようになる。
【００１７】
本実施の形態は以上のように構成されるものであって、次に図６乃至図１０を参照して、ワーク１０をワイヤロープ１に吊下げて鉛直状態となし、所定の高さ位置から引き下ろす間に自動的に横転させる方法について説明する。まず、天井クレーンを作動させて、そのワイヤロープ１により吊下げられたワーク１０を所定の載置部４の上方まで移送する。このときにワーク１０は、作業者が多少屈むことによりワーク１０の下面を目視することができる高さ位置に保持するのが望ましい。
【００１８】
この状態で、図６に示したように、ワーク１０に横転用治具２０を取り付ける。即ち、係合突起２３をワーク１０の端面１０ａに設けた凹部１１内に挿入し、マグネット２２を端面１０ａに磁気吸着させる。ここで、ワーク１０はマグネット２２の中心位置とは反対方向に向けて横転するので、この横転用治具２０を装着する際には、マグネット２２の位置を調整する。この横転用治具２０の装着作業は単一の作業者によって、工具等を用いることなく、容易に行うことができる。
【００１９】
このようにしてワーク１０に横転用治具２０が装着されると、ワイヤロープ１を引き下ろす。そうすると、図７に示したように、横転用治具２０の台座２１が載置部４にまず接地することになる。そして、ワイヤロープ１をさらに下降させることにより、図８に示したように、ワーク１０が傾くことになるが、この傾き方向は、係合突起２３の挿入位置を挟んだマグネット２２の当接部と反対側の外周エッジＥが最初に接地する方向である。この動作時、つまり台座２１の接地からワーク１０の外周エッジＥが接地するまでの間に、マグネット２２がワーク１０から脱着して離間することになる。このときに、ワーク１０の荷重はワイヤロープ１と係合突起２３とに分散される。そして、係合突起２３はワーク１０の凹部１１の内面と摺動するが、係合突起２３の凹部１１への摺動面部は球面部２３ａとなるので、その間の摺動が円滑に行われ、凹部１１の内面が損傷するようなことはない。
【００２０】
図９に示したように、ワーク１０の外周エッジＥが載置部４に接地した後には、ワーク１０の荷重はワイヤロープ１と接地部とに分散されることになる。ここで、ワーク１０がどの程度傾いたときにその外周エッジＥが接地するかは、係合突起２３及びマグネット２２の高さ位置に依存する。そして、それらの高さ位置はワーク１０の重心位置との関係に基づいて設定される。ワーク１０の重心位置が高い場合には、つまりワーク１０の外径寸法に比較して、高さ寸法が長尺である場合には、係合突起２３及びマグネット２２の高さはある程度低くしても、外周エッジＥの接地時に、この接地部への重心移動が円滑に行われるので、ワーク１０は速やかに外周エッジＥの接地部を中心とした円運動となるように作動することから、その接地位置がずれることはない。しかしながら、ワーク１０の外径寸法に比較して、高さ寸法が短い場合には外周エッジＥの接地時の傾斜角度を大きくしなければ、滑り方向のモーメントが作用して、接地部にずれが生じるおそれがあるために、係合突起２３及びマグネット２２の高さを高くして、重心が傾きを促進する方向に確実に移動した後に接地させるようにする。
【００２１】
ワイヤロープ１をさらに引き下ろすことによって、図１０に示したように、ワーク１０は最終的には載置部４に横倒し状態にして載置されることになる。ここで、横転用治具２０が接地した後には、ワイヤロープ１の引き下ろし速度を低速で行う。これによって、ワーク１０の荷重全体がワイヤロープ１に支承されている状態からワイヤロープ１と係合突起２３とに分散される状態への移行時及びワイヤロープ１と外周エッジＥの接地部とに分散される状態への移行時に、衝撃等を発生させることなく円滑に動作することになり、さらに最終的にワーク１０が載置部４に横倒し状態にして載置される際にも、確実に、しかも安定的に一方向に倒れるようにして、軟着陸状態で着地することになって、このワーク１０を損傷させることなく載置部４上に載置できる。しかも、ワーク１０の方向は必ず一定方向に向くことになり、動作中にみだりに方向が変わったりすることがないので、所定の機械を使用して加工される次工程への移行を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ワークをワイヤロープに吊下げた状態を示す正面図である。
【図２】ワークの端面図である。
【図３】本発明の実施の一形態を示す横転用治具の正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】横転用治具とワークとの係合状態を示す構成説明図である。
【図６】ワークに横転用治具を装着した状態の作動説明図である。
【図７】ワークに装着した横転用治具を接地させた状態の作動説明図である。
【図８】ワークから横転用治具のマグネットを脱着した状態の作動説明図である。
【図９】ワークの外周エッジが接地した状態の作動説明図である。
【図１０】ワークを横倒しにして載置部に載置した状態の作動説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ワイヤロープ                  ４  載置部
１０  ワーク                      １０ａ  端面
１１  凹部                        ２０  横転用治具
２１  台座                        ２２  マグネット
２３  係合突起                    ２３ａ  球面部
【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】
0004715635.tif 000008
【図８】
0004715635.tif 000009
【図９】
0004715635.tif 000010
【図１０】
0004715635.tif 000011