特開 2024-105157 鋼板保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024105157

(43)【公開日】2024-08-06

(54)【発明の名称】鋼板保持装置

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/06 20060101AFI20240730BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20240730BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

B66C1/06 B

B25J15/00 F

B25J15/06 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023009750

(22)【出願日】2023-01-25

(71)【出願人】

【識別番号】593003949

【氏名又は名称】ウエダ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100157428

【弁理士】

【氏名又は名称】大池 聞平

(72)【発明者】

【氏名】植田 敏治

(72)【発明者】

【氏名】吉川 忠男

【テーマコード（参考）】

3C707

3F004

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707AS21

3C707BT03

3C707CY22

3C707CY36

3C707DS03

3C707ES03

3C707ET03

3C707EU04

3C707EV07

3C707EW07

3C707FS07

3C707FU01

3C707HS13

3C707HT22

3C707NS09

3F004EA03

3F004JA05

(57)【要約】

【課題】鋼板保持装置を大型化する場合であっても、油圧シリンダーの動力を係止用アームに伝達する動力伝達部の重量の増大を抑制する。
【解決手段】鋼板保持装置１０の落下防止機構１６は、係止用アーム２１と油圧シリンダー２２と動力伝達部２３とを備えている。動力伝達部２３は、基端部２１ｂを支点に係止用アーム２１を回転させるための第１伝達機構３１と、係止用アーム２１の基端部２１ｂを上下動させるための第２伝達機構３２と、クラッチ部材２５を具備する切替機構３３とを有する。ピストンロッドの進出過程では、切替機構３３は、クラッチ部材２５が第１伝達機構３１に係合する第１状態から、クラッチ部材２５が第２伝達機構３２に係合する第２状態に切り替わり、第１状態の期間に、第１伝達機構３１の動作によって係止用アーム２１が下方に回転し、第２状態の期間に、第２伝達機構３２の動作によって係止用アーム２１の基端部２１ｂが持ち上げられる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁力によって鋼板を吸着する吸着装置と、
前記吸着装置により吸着される鋼板を係止する落下防止機構とを備えた鋼板保持装置であって、
前記落下防止機構は、
先端部にて鋼板に係止可能で、基端部が回転自在に支持された係止用アームと、
ピストンロッドが進退する油圧シリンダーと、
前記基端部を支点に前記係止用アームを回転させるための第１伝達機構と、前記係止用アームの基端部を上下動させるための第２伝達機構と、前記第１伝達機構と前記第２伝達機構に係合するクラッチ部材を具備し、前記ピストンロッドの進退に伴ってクラッチ部材が移動して該クラッチ部材の係合先が前記第１伝達機構と前記第２伝達機構とで切り替わる切替機構とを有する動力伝達部とを備え、
前記ピストンロッドの進出過程では、前記切替機構は、前記クラッチ部材が前記第１伝達機構に係合する第１状態から、前記クラッチ部材が前記第２伝達機構に係合する第２状態に切り替わり、前記第１状態の期間に、前記クラッチ部材の移動に伴う前記第１伝達機構の動作によって、前記先端部が上方を向く状態の係止用アームが下方に回転し、前記第２状態の期間に、前記クラッチ部材の移動に伴う前記第２伝達機構の動作によって、前記係止用アームの基端部が持ち上げられる、鋼板保持装置。

【請求項2】

前記第２伝達機構は、当該鋼板保持装置の基台に固定された固定軸に一端側が回転自在に支持されて、他端側が前記係止用アームの基端部に回転自在に連結された伝達側回転体を備え、
前記切替機構は、前記ピストンロッドの進退に伴って、前記クラッチ部材が前記固定軸と同軸の回転軸を中心に回転移動するように構成され、
前記第２状態では、前記ピストンロッドの進出に伴って、前記伝達側回転体に係合する前記クラッチ部材が移動して、該移動に伴って前記伝達側回転体が回転することで、前記係止用アームの基端部が持ち上げられる、請求項１の鋼板保持装置。

【請求項3】

前記第１伝達機構は、
当該鋼板保持装置の基台に固定された固定軸に回転自在に支持された揺動ギアと、
前記揺動ギアに噛み合うピニオンを有し、且つ、前記ピニオンの回転軸を支点にして回転自在に設けられて、前記先端部が上方を向く状態の係止用アームを下側から支持するリフト用アームとを備え、
前記第１状態の期間に、前記ピストンロッドの進出に伴って、前記揺動ギアに係合する前記クラッチ部材が移動して、該移動に伴って前記揺動ギアが回転することで、前記リフト用アームと共に前記係止用アームが下方に回転する、請求項１に記載の鋼板保持装置。

【請求項4】

重機のアームが連結されるアーム連結部と、
前記吸着装置の上側に配置され、前記落下防止機構が取り付けられた基台と、
前記アーム連結部と前記基台の間に設けられ、前記アーム連結部に対し前記基台を傾動可能に連結する傾動機構とをさらに備え、
前記傾動機構は、
平面視において互いに直交する第１回転軸及び第２回転軸を有する自在継手と、
前記自在継手の連結角度の変化による傾動の際に、弾性変形により収縮する復元機構とを備えている、請求項１の鋼板保持装置。

【請求項5】

前記自在継手は、前記第１回転軸及び前記第２回転軸が一体化されたリング部材と、前記基台側に固定されて前記第１回転軸を回転自在に支持する第１軸回転支持機構と、前記アーム連結部側に固定されて前記第２回転軸を回転自在に支持する第２回転支持機構とをさらに備え
前記第１回転軸は、前記リング部材の外周面から、互いに逆方向に突出する一対の第１軸部材により構成され、
前記第２回転軸は、平面視において前記第１回転軸と直交する方向に沿って前記リング部材の外周面から互いに逆方向に突出する一対の第２軸部材により構成されている、請求項４の鋼板保持装置。

【請求項6】

前記復元機構は、前記基台側の部材と前記アーム連結部側の部材とが対面する対面空間に配置されて、該対面空間において上面視で互いに離間して配置された複数の伸縮装置を有し、前記傾動の際に前記対面空間の高さが狭まる箇所の伸縮装置が、弾性変形により収縮し、
前記伸縮装置は、
上下方向に弾性変形可能な弾性部材と、
前記アーム連結部側の部材に対し、少なくとも前記第１回転軸の軸方向と前記第２回転軸の軸方向とに揺動自在に支持された上側部材と、
上部が前記上側部材に係合して、前記上側部材と共に前記弾性部材を挟む下側部材と、
前記基台側の部材上に設けられて前記下側部材を受止め、且つ、前記第１回転軸の軸方向及び前記第２回転軸の軸方向の２方向の何れかに、前記下側部材が移動するように案内するガイド部とを備えている、請求項４の鋼板保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼板などの運搬に用いられる鋼板保持装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

土木などの工事現場では、足場の保護等のために鋼板が敷設される。鋼板の敷設又は撤去の際には、重量物である鋼板の運搬が必要となる。このような場面で、ショベルなどの重機によって吊下げられた状態で使用される鋼板保持装置が用いられる。

【0003】

特許文献１には、鋼板のクランプの確実性及び容易性を高めるように構成された鋼板移送装置が記載されている。この鋼板移送装置は、先端にフック部を有した左右一対の支持アームを備えている。支持アームは、動力伝達部によって上下方向に回転するように軸支されており、回転下限位置において、フック部が鋼板を裏面側から支持する。動力伝達部は、油圧シリンダーと、油圧シリンダーの伸縮動を支持アームの回転動として伝達するリンク機構とから構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－６９１３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来の鋼板保持装置では、動力伝達部を構成するリンク機構の一端部が、油圧シリンダーのピストンロッドに連結され、他端部が支持アーム（本願発明の「係止用アーム」に相当）の基端部に連結されている。そして、リンク機構は、油圧シリンダー寄りの支点で、該鋼板保持装置の基台（フレーム）に固定された固定軸に対して回転自在に支持されている。リンク機構は、支点から支持アームとの連結箇所までの距離が比較的長い。そのため、ピストンロッドを進出させる際に、支持アームの基端部の移動距離が長くなり、リンク機構による動力伝達のみで、支持アームを下方に回転させ、且つ、支持アームの基端部を持ち上げることができる。

【0006】

しかし、従来の鋼板保持装置のリンク機構は、支点から支持アームとの連結箇所までの距離を長くする必要があるために、比較的大きな部材となる。そのため、昨今において求められている鋼板保持装置の大型化に対応しようとすると、リンク機構の強度を確保するために部材の厚みが必要となり、リンク機構の重量が増大する。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、鋼板保持装置を大型化する場合であっても、油圧シリンダーの動力を係止用アームに伝達する動力伝達部の重量の増大を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述の課題を解決するべく、第１の発明は、磁力によって鋼板を吸着する吸着装置と、吸着装置により吸着される鋼板を係止する落下防止機構とを備えた鋼板保持装置であって、落下防止機構は、先端部にて鋼板に係止可能で、基端部が回転自在に支持された係止用アームと、ピストンロッドが進退する油圧シリンダーと、基端部を支点に係止用アームを回転させるための第１伝達機構と、係止用アームの基端部を上下動させるための第２伝達機構と、第１伝達機構と第２伝達機構に係合するクラッチ部材を具備し、ピストンロッドの進退に伴ってクラッチ部材が移動して該クラッチ部材の係合先が第１伝達機構と第２伝達機構とで切り替わる切替機構とを有する動力伝達部とを備え、ピストンロッドの進出過程では、切替機構は、クラッチ部材が第１伝達機構に係合する第１状態から、クラッチ部材が第２伝達機構に係合する第２状態に切り替わり、第１状態の期間に、クラッチ部材の移動に伴う第１伝達機構の動作によって、先端部が上方を向く状態の係止用アームが下方に回転し、第２状態の期間に、クラッチ部材の移動に伴う第２伝達機構の動作によって、係止用アームの基端部が持ち上げられる、鋼板保持装置である。

【0009】

第２の発明は、第１の発明において、第２伝達機構は、当該鋼板保持装置の基台に固定された固定軸に一端側が回転自在に支持されて、他端側が係止用アームの基端部に回転自在に連結された伝達側回転体を備え、切替機構は、ピストンロッドの進退に伴って、クラッチ部材が固定軸と同軸の回転軸を中心に回転移動するように構成され、第２状態では、ピストンロッドの進出に伴って、伝達側回転体に係合するクラッチ部材が移動して、該移動に伴って伝達側回転体が回転することで、係止用アームの基端部が持ち上げられる。

【0010】

第３の発明は、第１の発明において、第１伝達機構は、当該鋼板保持装置の基台に固定された固定軸に回転自在に支持された揺動ギアと、揺動ギアに噛み合うピニオンを有し、且つ、ピニオンの回転軸を支点にして回転自在に設けられて、先端部が上方を向く状態の係止用アームを下側から支持するリフト用アームとを備え、第１状態の期間に、ピストンロッドの進出に伴って、揺動ギアに係合するクラッチ部材が移動して、該移動に伴って揺動ギアが回転することで、リフト用アームと共に係止用アームが下方に回転する。

【0011】

第４の発明は、第１の発明において、重機のアームが連結されるアーム連結部と、吸着装置の上側に配置され、落下防止機構が取り付けられた基台と、アーム連結部と基台の間に設けられ、アーム連結部に対し基台を傾動可能に連結する傾動機構とをさらに備え、傾動機構は、平面視において互いに直交する第１回転軸及び第２回転軸を有する自在継手と、自在継手の連結角度の変化による傾動の際に、弾性変形により収縮する復元機構とを備えている。

【0012】

第５の発明は、第４の発明において、自在継手は、第１回転軸及び第２回転軸が一体化されたリング部材と、基台側に固定されて第１回転軸を回転自在に支持する第１軸回転支持機構と、アーム連結部側に固定されて第２回転軸を回転自在に支持する第２回転支持機構とをさらに備え第１回転軸は、リング部材の外周面から、互いに逆方向に突出する一対の第１軸部材により構成され、第２回転軸は、平面視において第１回転軸と直交する方向に沿ってリング部材の外周面から互いに逆方向に突出する一対の第２軸部材により構成されている。

【0013】

第６の発明は、第４の発明において、復元機構は、基台側の部材とアーム連結部側の部材とが対面する対面空間に配置されて、該対面空間において上面視で互いに離間して配置された複数の伸縮装置を有し、傾動の際に対面空間の高さが狭まる箇所の伸縮装置が、弾性変形により収縮し、伸縮装置は、上下方向に弾性変形可能な弾性部材と、アーム連結部側の部材に対し、少なくとも第１回転軸の軸方向と第２回転軸の軸方向とに揺動自在に支持された上側部材と、上部が上側部材に係合して、上側部材と共に弾性部材を挟む下側部材と、基台側の部材上に設けられて下側部材を受止め、且つ、第１回転軸の軸方向及び第２回転軸の軸方向の２方向の何れかに、下側部材が移動するように案内するガイド部とを備えている。

【発明の効果】

【0014】

本発明では、ピストンロッドの進出過程で、切替機構が、ピストンロッドの進出に伴って移動するクラッチ部材が第１伝達機構に係合する第１状態から、クラッチ部材が第２伝達機構に係合する第２状態に切り替わる。第１状態の期間は、第１伝達機構の動作によって、先端部が上方を向く状態の係止用アームが下方に回転する。そして、第２状態の期間は、第２伝達機構の動作によって、先端部が下方を向いた状態の係止用アームの基端部が持ち上げられる。

【0015】

本発明では、ピストンロッドの進退に伴って移動するクラッチ部材の係合先として、係止用アームを回転させるための第１伝達機構と、係止用アームの基端部を上下動させるための第２伝達機構とが設けられている。すなわち、係止用アームの回転のための動力伝達と、係止用アームの基端部の上下動のための動力伝達とについて、従来は、リンク機構が両方を担っていたのに対し、本発明は、それぞれを担う２つの伝達機構が設けられ、切替機構によってクラッチ部材の係合先が切り替わるようにしている。そのため、従来のリンク機構に比べて、各伝達機構を有する動力伝達部の構成部材の小型化が可能である。従って、鋼板保持装置を大型化する場合であっても、動力伝達部の重量の増大を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態に係る鋼板保持装置を斜め上方から見た斜視図である。

【図2】図２（ａ）は、実施形態に係る鋼板保持装置の正面図であり、図２（ｂ）は、鋼板保持装置の側面図である。

【図3】図３（ａ）は、実施形態に係る鋼板保持装置の落下防止機構における一方の係合機構の上面図であり、図３（ｂ）は、係合機構を正面から見た係合機構の拡大図である。

【図4】図４（ａ）は、実施形態に係る鋼板保持装置の係合機構の揺動ギアの正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の揺動ギアを紙面右側から見た図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）の揺動ギアを紙面下側から見た図である。

【図5】図５は、実施形態に係る鋼板保持装置の落下防止機構の動作を説明するための図であり、図５（ａ）は、下方回転動作の開始前の状態（又は、上方回転動作の終了後の状態）を表し、図５（ｂ）は、下方回転動作中に係止用アームが鋼板にちょうど当たった状態を表す。

【図6】図６は、実施形態に係る鋼板保持装置の落下防止機構の動作を説明するための図であり、図６（ａ）は、図５（ｂ）で偏心していた鋼板の中心が鋼板保持装置の中心位置に略一致した状態を表し、図６（ｂ）は、基端部が持ち上げられた係止用アームの先端部のフックが鋼板に引っ掛かった状態を表す。

【図7】図７は、実施形態に係る鋼板保持装置の傾動機構について、上部プレートを取り外した状態を斜め上から見た斜視図である。

【図8】図８は、実施形態に係る鋼板保持装置の傾動機構の伸縮装置の構造図であり、図８（ａ）は、伸縮装置をピンの軸方向に見た側面図であり、図８（ｂ）は、ピンの軸方向とは直交する方向に伸縮装置を見た側面図である。

【図9】図９（ａ）は、実施形態に係る鋼板保持装置の傾動機構の側面図であり、第１回転軸を中心に傾動した様子を表し、図９（ｂ）は、傾動機構の正面図であり、第２回転軸を中心に傾動した様子を表す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

【0018】

［鋼板保持装置の構造について］
本実施形態は、物体を吊下げ可能な重機（ショベルなど）に吊下げられて使用される鋼板保持装置１０である。鋼板保持装置１０は、土木などの工事現場で、足場の保護等のための鋼板Ｓを敷設又は撤去する際に、鋼板Ｓを移送するために使用される。

【0019】

鋼板保持装置１０は、図１及び図２に示すように、基台１１、基台１１の下側に設けられて磁力によって鋼板Ｓを吸着する吸着装置１２、重機のアームが連結されるアーム連結部１３、アーム連結部１３に対し基台１１を傾動可能に連結する傾動機構１４、アーム連結部１３に対し基台１１を旋回させるための旋回機構１５、及び、吸着装置１２により吸着される鋼板Ｓの落下を防止するための落下防止機構１６を備えている。なお、図２（ｂ）では、落下防止機構１６の記載を省略している。また、以下では、平面視における鋼板保持装置１０の長手方向（図２（ａ）の左右方向）を「第１方向」と言い、第１方向に直交する短手方向（図２（ｂ）の左右方向）を「第２方向」と言う。

【0020】

基台１１は、板状の基台本体１７と、基台本体１７の上面から立ち上がる複数の脚部１８とを備えている。基台本体１７は、平面視で略長方形状に形成されている。基台１１上には、下側から、傾動機構１４、旋回機構１５及びアーム連結部１３がこの順番で載置されている。複数の脚部１８の上端部には、傾動機構１４の下部プレート６２が固定されている。

【0021】

吸着装置１２は、電磁石により構成されている。吸着装置１２は、例えば重機から操作される。吸着装置１２は、鋼板Ｓを吸着する際に電磁石による吸着力を発生させ、鋼板Ｓを離脱する際に吸着力の発生を停止させる。なお、吸着装置１２は、鋼板Ｓ以外に板状の磁石を吸着してもよい。

【0022】

アーム連結部１３は、重機のアームの先端部に設けられたリンク機構、及び、アームの先端部に設けられた油圧シリンダーが連結される部分である（図示省略）。

【0023】

傾動機構１４は、下面が基台１１の各脚部１８に固定され、上面が旋回機構１５に固定されている。傾動機構１４は、第１方向及ぶ第２方向の各方向に対し、基台１１を傾動可能に構成されている。傾動機構１４の詳細は後述する。

【0024】

旋回機構１５は、下面が傾動機構１４に固定され、上面がアーム連結部１３に固定されている。旋回機構１５は、重機からの操作に応じて、上下に延びる回転軸を中心に、アーム連結部１３に対し傾動機構１４を旋回させることが可能に構成されている。

【0025】

＜落下防止機構の構成＞

【0026】

落下防止機構１６は、基台１１の第１方向（長手方向）の両側にそれぞれ設けられた一対の係合機構２０を備えている。一対の係合機構２０は、同一の構成であり、図２（ａ）に示す正面視において左右対称に設けられている。

【0027】

各係合機構２０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、先端部２１ａにて鋼板Ｓに係止可能で基端部２１ｂが回転自在に支持された棒状の係止用アーム２１と、ピストンロッド２２ａが進退する油圧シリンダー２２と、油圧シリンダー２２が発生する動力を係止用アーム２１に伝達させる動力伝達部２３とを備えている。各係合機構２０は、係止用アーム２１の先端部２１ａのフックが外側を向くように設けられている。油圧シリンダー２２には、基台１１に搭載されたオイルポンプ及びオイルタンク（図示省略）が接続されている。油圧シリンダー２２は、重機によってオイルポンプが制御されることで作動油の圧力が増減してピストンロッド２２ａが進退する。

【0028】

動力伝達部２３は、基端部２１ｂを支点に係止用アーム２１を回転させるための第１伝達機構３１と、係止用アーム２１の基端部２１ｂを上下動させるための第２伝達機構３２と、第１伝達機構３１と第２伝達機構３２に係合するクラッチ部材２５を具備し、ピストンロッド２２ａの進退に伴ってクラッチ部材２５が移動してクラッチ部材２５の係合先が第１伝達機構３１と第２伝達機構３２とで切り替わる切替機構３３とを備えている。

【0029】

第１伝達機構３１は、第１固定軸２６に回転自在に支持された揺動ギア４１と、揺動ギア４１に噛み合うピニオン４２ａを有するリフト用アーム４２とを備えている。リフト用アーム４２は、一端側のピニオン４２ａの回転軸（ピニオン４２ａを回転自在に支持する第２固定軸）２７を支点に、回動自在に設けられている。リフト用アーム４２の他端側には、係止用アーム２１を下側から支持するための支持部４２ｂが設けられている。支持部４２ｂは、リフト用アーム４２の他端部において第２固定軸２７の軸方向（第２方向）に延びている。なお、第１固定軸２６及び第２固定軸２７は、基台１１から立ち上がる一対の支持板２８に支持されており、一対の支持板２８を介して基台１１に固定されている。

【0030】

また、揺動ギア４１とピニオン４２ａのギア比（１：ｎ）について、ｎは１よりも大きい値（例えばｎ＝３）である。揺動ギア４１が角度θ１だけ回転する際のピニオン４２ａの回転角度θ２は、角度θ１よりも大きくなる。

【0031】

揺動ギア４１は、図４（ａ）－図４（ｃ）に示すように、外周の一部に複数の歯部４１aが形成された大径部５１と、大径部５１に同軸に重ねられて一体化された小径部５２とを備えている。小径部５２には、クラッチ部材２５に係合するギア側係合部５３が設けられている。ギア側係合部５３は、径方向に外周から突出する部分（他の部分よりも大径の部分）により構成されている。ギア側係合部５３では、突出部分における周方向の端面５３ａに、クラッチ部材２５が当接する。なお、図４（ｂ）及び図４（ｃ）では、複数の歯部４１の形成領域にハッチングを付している。また、小径部５２の外周面には、端面５３ａの手前に窪みが形成されている。

【0032】

また、大径部５１には、他の部分よりも大径の部分５４が、カウンターウェイトとして設けられている。揺動ギア４１は、外力を受けずに第１固定軸２６に支持されている状態では、図４（ａ）に示す状態でバランスする。この状態では、揺動ギア４１の下部に複数の歯部４１ａが位置し、ギア側係合部５３の端面５３ａが横方向の油圧シリンダー２２側に延びている。

【0033】

第２伝達機構３２は、第１固定軸２６に一端側が回転自在（揺動自在）に支持されて、他端側が係止用アーム２１の基端部２１ｂに回転自在に連結されたフックレバー（伝達側回転体）３７を備えている。伝達側回転体３７は、フック側のリンク部材を構成しており、ピン１９を介して係止用アーム２１の基端部２１ｂに連結されている。伝達側回転体３７は、第１固定軸２６の軸方向に間隔を空けて対面する２枚の板状部材３８が互いに連結されて構成されている。

【0034】

各板状部材３８の一端側は、第１固定軸２６を軸支する軸受け部３９により構成されている。軸受け部３９は、油圧シリンダー２２側が円弧状に形成されている。軸受け部３９には、クラッチ部材２５に係合する回転体側係合部５４が、図３（ｂ）の下側部分に設けられている。回転体側係合部５４は、径方向に外周から突出する部分（他の部分よりも大径の部分）により構成されている。回転体側係合部５４は、突出部分における周方向の端面５４ａに、クラッチ部材２５が当接する。

【0035】

切替機構３３は、ピストンロッド２２ａの進退に伴って、クラッチ部材２５が第１固定軸２６を中心に回転移動するように構成されている。切替機構３３は、クラッチ部材２５に加えて、一端側がピストンロッド２２ａに回転自在に連結されて他端側が第１固定軸２６に回転自在（揺動自在）に支持されたシリンダーレバー（切替側回転体）４７を備えている。シリンダーレバー４７は、シリンダー側のリンク部材を構成しており、クラッチ部材２５が一体化されている。

【0036】

クラッチ部材２５は、図３（ａ）に示すように、シリンダーレバー４７において互いに平行に設けられた一対の側面４７a，４７ｂから、それぞれ第２方向に突出している。クラッチ部材２５は、一方の側面４７aから突出する部分２５ａが、ギア側係合部５３及び回転体側係合部５４に当接し、他方の側面４７ｂから突出する部分２５ｂが、回転体側係合部５４に当接する。

【0037】

＜落下防止機構の動作＞
落下防止機構１６の動作のうち、図５－図６を参照して、係止用アーム２１を下方に回転させる下方回転動作について説明する。なお、以下において、「時計回り」及び「半時計回り」は、図５－図６での回転方向を意味する。また、図５－図６では、重なる部材同士の裏側部分も実線で表している。

【0038】

ここで、下方回転動作の開始前は、図５（ａ）に示すように、ピストンロッド２２ａが最も後退した状態となり、先端部２１ａが上方を向く係止用アーム２１が、リフト用アーム４２によって下側から支持された状態となっている。また、揺動ギア４１のギア側係合部５３が、クラッチ部材２５に当たる第１状態となっている。この状態では、係止用アーム２１及びリフト用アーム４２が重力によって下方に回転しようとする回転力が、リフト用アーム４２のピニオン４２ａと揺動ギア４１の歯部４１ａとの噛み合い部を介して、揺動ギア４１に伝達されるものの、揺動ギア４１のギア側係合部５３を受け止めるクラッチ部材２５が停止しているため、揺動ギア４１は回転不能である。

【0039】

下方回転動作では、ピストンロッド２２ａの進出過程において、切替機構３３が、クラッチ部材２５が第１伝達機構３１に係合する第１状態から、クラッチ部材２５が第２伝達機構３２に係合する第２状態に切り替わる。そして、第１状態の期間に、クラッチ部材２５の移動に伴う第１伝達機構３１の動作によって、係止用アーム２１が下方に回転し、第２状態の期間に、クラッチ部材２５の移動に伴う第２伝達機構３２の動作によって、係止用アーム２１の基端部２１ｂが持ち上げられる。

【0040】

なお、第１状態の期間は、ピストンロッド２２ａが最も後退した状態から、ピストンロッド２２ａの進出途中まで続く。第２状態の期間は、ピストンロッド２２ａの進出途中から、ピストンロッド２２ａが最も進出した状態まで続く。

【0041】

具体的に、第１状態の期間は、図５（ａ）－図５（ｂ）に示すように、ピストンロッド２２ａの進出に伴って、シリンダーレバー４７が第１固定軸２６を中心に時計回りに回転する。そして、シリンダーレバー４７の回転に伴ってクラッチ部材２５が時計回り（図５（ｂ）の実線矢印の方向）に回転移動することで、揺動ギア４１が時計回りに回転できるようになる。その結果、揺動ギア４１の回転によって、リフト用アーム４２が、第２固定軸２７を中心に半時計回り（図５（ｂ）の破線矢印の方向）に回転する。すなわち、リフト用アーム４２が下方に回転する。これにより、係止用アーム２１も下方に回転する。リフト用アーム４２は、図５（ｂ）に示すように、その回転過程で係止用アーム２１から外れる。

【0042】

なお、図５（ｂ）は、クラッチ部材２５がフックレバー３７の回転体側係合部５４にちょうど当接した状態を表す。すなわち、図５（ｂ）は、第２状態に切り替わるタイミングを表す。このタイミングでは、クラッチ部材２５は、ギア側係合部５３と回転体側係合部５４とに挟まれている。また、油圧シリンダー２２は、ピストンロッド２２ａとは反対側で回転自在に支持されており、ピストンロッド２２ａの進出に伴って半時計回りに回転する。

【0043】

また、下方回転動作では、一対の係合機構２０において同じ動作が同じタイミングで行われ、一方の係合機構２０の係止用アーム２１は、図５（ｂ）に示すように、回転途中で鋼板Ｓに当接する。そして、一対の係止用アーム２１に挟まれた鋼板Ｓは、落下防止機構１６の第１方向の中心位置に動かされる。この過程では、図５（ｃ）に示すように、係止用アーム２１と鋼板Ｓの接触箇所が、係止用アーム２１の先端部２１ａ側から基端部２１ｂ側に変化し、係止用アーム２１の先端部２１ａのフックが、鋼板Ｓから下方に離れた状態となる。

【0044】

そして、第２状態の期間に、ピストンロッド２２ａの進出に伴って、シリンダーレバー４７が第１固定軸２６を中心に時計回りに回転する。そして、シリンダーレバー４７の回転に伴ってクラッチ部材２５が時計回りに回転移動することで、クラッチ部材２５に押されてフックレバー３７が時計回り（図５（ｃ）の実線矢印の方向）に回転する。これにより。図５（ｄ）に示すように、係止用アーム２１の基端部２１ｂが持ち上げられ、係止用アーム２１の先端部２１ａのフックが鋼板Ｓに下側から引っ掛かる。

【0045】

続いて、落下防止機構１６の動作のうち、係止用アーム２１を上方に回転させる上方回転動作について説明する。

【0046】

ここで、上方回転動作の開始前は、図５（ｄ）に示すように、ピストンロッド２２ａが最も進出した状態となっている。また、フックレバー３７の回転体側係合部５４が、クラッチ部材２５に当たる第２状態となっている。この状態では、係止用アーム２１の荷重がフックレバー３７に作用し、フックレバー３７が、第１固定軸２６を中心に半時計回りに回転しようとするが、クラッチ部材２５に当たって回転不能である。

【0047】

上方回転動作では、ピストンロッド２２ａの後退過程において、切替機構３３が、クラッチ部材２５が第２伝達機構３２に係合する第２状態から、クラッチ部材２５が第１伝達機構３１に係合する第１状態に切り替わり、下方回転動作とは逆に、図５（ｄ）、図５（ｃ）、図５（ｂ）、及び図５（ａ）の順番で状態が遷移する（但し、鋼板Ｓの状態は、逆の順番に遷移しない）。具体的に、第２状態の期間に、クラッチ部材２５の移動に伴う第２伝達機構３２の動作によって、係止用アーム２１の基端部２１ｂが下降する。第１状態の期間に、クラッチ部材２５の移動に伴う第１伝達機構３１の動作によって、係止用アーム２１がリフト用アーム４２に持ち上げられて上方に回転する。

【0048】

＜傾動機構の構成＞
傾動機構１４は、図２及び図７に示すように、旋回機構１５の下面に固定された上部プレート（アーム連結部側の部材）６１と、間隔を隔てて上部プレート６１に対面する下部プレート６２（基台側の部材）と、上部プレート６１と下部プレート６２を連結する自在継手６３と、上部プレート６１と下部プレート６２とが対面する対面空間６８（図２（ｂ）参照）に配置されて自在継手６３の連結角度の変化による傾動の際に対面空間６８の高さが狭まる箇所で、弾性変形により収縮する復元機構６４とを備えている。なお、図７は、上部プレート６１を取り外した状態の斜視図である。

【0049】

自在継手６３は、図７に示すように、平面視において互いに直交する第１回転軸７１及び第２回転軸７２と、基台１１側の下部プレート６２に固定されて第１回転軸７１を回転自在に支持する第１回転支持機構８１と、アーム連結部１３側の上部プレート６１に固定されて第２回転軸７２を回転自在に支持する第２回転支持機構８２と、第１回転軸７１及び第２回転軸７２が一体化されたリング部材６５とを備えている。第１回転軸７１は第１方向に延びている。第２回転軸７２は第２方向に延びている。

【0050】

リング部材６５は、上部プレート６１と下部プレート６２の間に配置されて、軸心が上下方向に延びている。リング部材６５は、上部プレート６１と下部プレート６２の各々とは別体の部材であり、浮いた状態で支持されている。リング部材６５は、旋回機構１５の回転軸と同軸に配置されている。なお、リング部材６５を用いずに、第１回転軸７１及び第２回転軸７２が直接一体化されていてもよい。

【0051】

第１回転軸７１は、リング部材６５の外周面から互いに逆方向に突出する一対の第１軸部材７１ａにより構成されている。第２回転軸７２は、平面視において第１回転軸７１と直交する方向に沿って、リング部材６５の外周面から互いに逆方向に突出する一対の第２軸部材７２ａにより構成されている。

【0052】

第１回転支持機構８１は、一対の第１軸部材７１ａを回転自在に支持する一対の第１軸受け装置８１ａにより構成されている。一対の第１軸受け装置８１ａは、リング部材６５を挟んで配置されており、ともに下部プレート６２に固定されている。第２回転支持機構８２は、一対の第２軸部材７２ａを回転自在に支持する一対の第２軸受け装置８２ａにより構成されている。一対の第２軸受け装置８２ａは、リング部材６５を挟んで配置されており、ともに上部プレート６１に固定されている。

【0053】

復元機構６４は、図７に示すように、対面空間６８において上面視で互いに離間して配置された複数の伸縮装置７４を有している。複数の伸縮装置７４は、上面視において下部プレート６２の４隅に配置されている。

【0054】

各伸縮装置７４は、図８に示すように、上下に弾性変形可能な弾性部材７５と、上部プレート６１に対し少なくとも第１回転軸７１の軸方向（第１方向）と第２回転軸７２の軸方向（第２方向）とに揺動自在に支持された筒状ケース（上側部材）７６と、上部が筒状ケース７６に係合して筒状ケース７６と共に弾性部材７５を挟む柱状部材（下側部材）７７と、下部プレート６２上に設けられて柱状部材７７を受止め、且つ、第１回転軸７１の軸方向及び第２回転軸７２の軸方向の何れかの方向に柱状部材７７が移動するように案内するガイド部７８とを備えている。弾性部材７５は、例えば複数の皿バネからなる皿バネセットである。弾性部材７５は、略円筒状に形成されている。

【0055】

筒状ケース７６は例えば円筒状に形成されている。筒状ケース７６は、下側に開口部が形成されてその開口部から挿入された弾性部材７５を収容している。筒状ケース７６は、自在ベース部８０を介して、上部プレート６１に対し、上面視で上述の２方向を含む任意の方向に、揺動自在に支持されている。自在ベース部８０は、上部プレート６１に固定されたブラケット８５、ブラケット８５に挿通されたピン８６、ピン８６を回転自在に支持する一対の軸受け部８８、及び、ブラケット８５の内面に回転自在に取り付けられてピン８６を保持する球面軸受け（球面ブッシュ）８７とを備えている。

【0056】

柱状部材７７は、筒状ケース７６の底面との間で弾性部材７５を挟み込むように筒状ケース７６の開口部に挿入されている。柱状部材７７は、筒状ケース７６の内周面に摺動自在に嵌まり込む大径柱部７７ａと、大径柱部７７ａの上面から突出して弾性部材７５の内側に挿入される小径柱部７７ｂとが一体化されたものである。筒状ケース７６内では、筒状ケース７６の底面と小径柱部７７ｂの上面との間に隙間Ｇが形成されている。

【0057】

ガイド部７８は、ともに第１方向に延びる第１凸部９１ａ及び第１溝部９１ｂの組合せによる第１ガイド９１と、ともに第２方向に延びる第２凸部９２ａ及び第２溝部９２ｂの組合せによる第１ガイド９２とを備えている。

【0058】

具体的に、ガイド部７８は、柱状部材７７の真下において下部プレート６２に固定された第１プレート９６と、第１プレート９６と柱状部材７７との間に配置された第２プレート９７とを備えている。また、第１凸部９１ａは、第２プレート９７の下面に設けられている。第１凸部９１ａを受ける第１溝部９１ｂは、第１プレート９６の上面に設けられている。第２凸部９２ａは、柱状部材７７の底面に設けられている。第２凸部９２ａを受ける第２溝部９２ｂは、第２プレート９７の上面に設けられている。

【0059】

また、各伸縮装置７４には、対面空間６８の高さが広がる場合に外れることを防止するために、抜け止め７０が設けられている（図９参照）。抜け止め７０は、上面視において第１溝部９１ｂと第２溝部９２ｂとが交わる箇所で、第１プレート９６と第２プレート９７を貫通しており、伸縮装置７４の伸縮に応じて可動に設けられている。

【0060】

＜傾動機構の動作＞
傾動機構１４は、鋼板Ｓを把持又は離脱する際に、図９（ａ）に示すように、第１回転軸７１を中心に傾動する。図９（ａ）において、第２方向の右側を「前側」、左側を「後ろ側」とした場合、前側の伸縮装置７４では、弾性部材７５が収縮して、柱状部材７７の小径柱部７７ｂの上端面が、筒状ケース７６の底面に当接する角度まで傾動可能である。後ろ側の伸縮装置７４では、弾性部材７５の上端が筒状ケース７６の底面から離れる。傾動機構１４では、収縮した弾性部材７５の復元力によって、非傾動状態に戻る。

【0061】

傾動機構１４は、鋼板Ｓを把持又は離脱する際に、図９（ｂ）に示すように、第２回転軸７２を中心に傾動する。右側の伸縮装置７４では、弾性部材７５が収縮して、柱状部材７７の小径柱部７７ｂの上端面が、筒状ケース７６の底面に当接する角度まで傾動可能である。左側の伸縮装置７４では、弾性部材７５の上端が筒状ケース７６の底面から離れる。傾動機構１４では、収縮した弾性部材７５の復元力によって、非傾動状態に戻る。

【0062】

［実施形態の効果等］
本実施形態では、ピストンロッド２２ａの進退に伴って移動するクラッチ部材２５の係合先として、係止用アーム２１を回転させるための第１伝達機構３１と、係止用アーム２１の基端部２１ｂを上下動させるための第２伝達機構３２とが設けられている。すなわち、係止用アーム２１の回転のための動力伝達と、係止用アーム２１の基端部の上下動のための動力伝達とについて、従来は、リンク機構が両方を担っていたのに対し、本実施形態は、それぞれを担う２つの伝達機構３１，３２が設けられ、切替機構３３によってクラッチ部材２５の係合先が切り替わるようにしている。そのため、従来のリンク機構に比べて、各伝達機構３１，３２を有する動力伝達部２３の構成部材の小型化が可能である。従って、鋼板保持装置１０を大型化する場合であっても、動力伝達部２３の重量の増大を抑制することができる。

【0063】

本実施形態では、係止用アーム２１が下方に回転する際に自重落下しないように、動力伝達部２３が構成されている。ここで、特許文献１に記載のリンク機構では、係止用アーム２１に相当する支持アームが、下方に回転する途中で自重落下して、鋼板に衝突してしまう。それに対し、本実施形態では、係止用アーム２１が下方に回転する過程で、揺動ギア４１とピニオン４２ａが常に噛み合い、ピストンロッド２２ａの進出、及び、それに伴うクラッチ部材２５の移動に追従して、リフト用アーム４２及び係止用アーム２１が下方に回転する。そのため、係止用アーム２１が鋼板Ｓに衝突することを防止することができる。なお、リフト用アーム４２は、係止用アーム２１が鋼板Ｓに衝突した後に係止用アーム２１から離れる。

【0064】

本実施形態では、傾動機構１４に自在継手６３を利用することで、平面視において互いに直交する２方向の各々に対し、傾動可能となっている。ここで、特許文献１に記載の傾動機構の場合は、４つの伸縮体（バネ）のみで傾動を実現するため、伸縮体の上端部及び下端部に大きな荷重が作用する。特に下端部の球体部分の摺動は、グリース等が適切に行き渡らなければ荷重が大きいために損傷が生じる虞がある。それに対し、本実施形態では、回転軸７１，７２を備えた自在継手６３を利用するため、回転軸７１，７２及びその回転支持機構８１，８２に大きな荷重が作用することを抑制することができる。また、上部プレート６１と下部プレート６２との間に自在継手６３と復元機構６４を集約したため、傾動機構１４の軽量化を図ることができる。また、伸縮装置７４の下端は、強固に拘束されていないため、伸縮装置７４の下端の損傷を抑制することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

本発明は、鋼板の運搬に用いられる鋼板保持装置等に適用可能である。

【符号の説明】

【0066】

１０ 鋼板保持装置
１１ 基台
１２ 吸着装置
１３ アーム連結部
１４ 傾動機構
１５ 旋回機構
１６ 落下防止機構
２０ 係合機構
２１ 係止用アーム
２２ 油圧シリンダー
２３ 動力伝達部
２５ クラッチ部材
２６ 第１固定軸
２７ 第２固定軸
３１ 第１伝達機構
３２ 第２伝達機構
３３ 切替機構
３７ フックレバー
３８ 板状部材
４１ 揺動ギア
４２ リフト用アーム
４２ａ ピニオン
４７ シリンダーレバー
５３ ギア側係合部
５４ 回転体側係合部
６１ 上部プレート
６２ 下部プレート
６３ 自在継手
６４ 復元機構
６５ リング部材
６８ 対面空間
７１ 第１回転軸
７２ 第２回転軸
７４ 伸縮装置
７５ 弾性部材
７６ 筒状ケース（上側部材）
７７ 柱状部材（下側部材）
７８ ガイド部
８１ 第１回転支持機構
８２ 第２回転支持機構
９１ 第１ガイド部
９１ａ 第１凸部
９１ｂ 第１溝部
９２ 第２ガイド部
９２ａ 第２凸部
９２ｂ 第２溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】