JPH0324711Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、種々の口径のパイプをクランプする
為のパイプクランプ装置に関し、特に石油掘削装
置で使用するパイプ搬送装置に適したパイプクラ
ンプ装置に関する。

（従来技術） 従来、石油掘削装置によつて陸上若しくは海底
油田を掘削する場合には、2″〜40″φもの各種の
口径の多種・多量のパイプ（ドリリングパイプ、
ケーシングパイプ、ライザパイプ）を使用して土
中深く掘削してゆくことになる。

前記パイプはドリリングタワーの近くのパイプ
ラツクに口径及び種類毎に区分けして多数ストツ
クされており、このパイプをパイプラツクからド
リリングタワーのドリルフロアへ１本ずつ次々と
搬送する必要がある。

そこで、従来では第７図に示すようにドリリン
グタワー１００の一側のパイプラツク１０２に形
成されたパイプストレージの上方を移動可能なブ
リツジクレーン１０１を設け、ブリツジクレーン
１０１の両端部に第８図に示すような上下昇降可
能なフツク１０４を設け、このフツク１０４をパ
イプ１０３の両端部に係合させてパイプ１０３を
釣上げて搬送するフツク式パイプクランプ装置を
有するパイプ搬送装置や、第９図に示すようなブ
リツジクレーン１０１に口径の異なるパイプ１０
３を夫々クランプするパイプクランプ装置１０５
Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃを昇降可能に設け、口径
に適したパイプクランプ装置１０５Ａ，１０５
Ｂ，１０５Ｃでパイプ１０３を掴んで搬送するク
ランプ連装式パイプクランプ装置を有するパイプ
搬送装置が用いられている。

一方、特開昭55−161191号公報には、石油掘削
装置に設けられ種々の口径のパイプをクランプし
得るパイプクランプ装置が２種類記載されてい
る。

その第１のパイプクランプ装置（公報の第２０
図、第２１図）は、クランプ本体に左右１対のあ
ご金部材を開閉可能に装着し、これらクランプ部
材を油圧モータによりラツク・ピニオン機構を介
して開閉駆動可能にし、これら１対のあご金部材
でパイプをクランプするように構成してある。そ
の第２のクランプ装置（公報の第３２図、第３３
図）は、クランプ本体に、左右１対のあご金部材
を開閉可能に装着し、片側のあご金部材にはＶ形
のパイプ押え部を形成し、これよりも短い他方の
あご金部材の先端部に指金をヒンジ結合し、これ
ら１対のあご金部材を油圧モータによりラツク・
ピニオン機構を介して開閉駆動可能にし、これら
あご金部材と指金とでパイプを保持するように構
成してある。

他方、実開昭50−119209号公報には、土木建設
作業車の起伏ビームに取り付けて木材等の搬送に
供する為のクランプ装置が記載されている。この
クランプ装置は、クランプ本体の下端部に左右１
対の湾曲状の根元側爪部材を夫々前後向きのピン
を介して開閉揺動自在に取り付け、各根元側爪部
材の下端部に湾曲状の先端側爪部材を前後向きの
ピンを介して開閉揺動自在に設け、左右１対の根
元側爪部材を夫々開閉揺動駆動する左右１対の開
閉用油圧シリンダを設けるとともに、各根元側爪
部材に対して先端側爪部材を揺動駆動する相対屈
折用油圧シリンダを設けたものである。

（考案が解決しようとする問題点） 前記パイプ搬送装置におけるフツク式パイプク
ランプ装置ではフツクをパイプの端部に係合させ
る際に、パイプの端部に設けられた連結用ネジ部
を保護する保護キヤツプを取外したりフツクをパ
イプ端部に係合させる作業が必要で、多大の労力
と時間がかかるだけでなく、危険を伴なう場合も
少なくない。更に、パイプの両端部に係合させた
フツクで連結用ネジ部のネジ山を損傷し、パイプ
が使用不能になることもある。

これに対して、所定範囲の口径のパイプ毎に適
合するパイプクランプ装置を設ける場合には、パ
イプクランプ装置の種類及び装置台数が多くな
り、設備費用が非常に高価になるという問題があ
る。

前記前者の公報の第１および第２パイプクラン
プ装置においては、１対のあご金部材のパイプ押
さえ部からクランプ本体までの距離が可変に構成
されていないので、クランプするパイプの口径の
変動幅を余り大きくすることが出来ないこと、ま
たクランプするパイプの最大口径に比例して、パ
イプクランプ装置の全幅が大きくなつてしまうこ
と、ラツク・ピニオン機構や摺動案内部に種々の
複雑で高精度に加工された構造部品を使用するの
で装置の製作コストが高価になること、あご金部
材のパイプ把持部のくぼみ形状が固定角度である
ため、円筒パイプでは４点支持でパイプを把握・
保持できるが、ライザーパイプの様にパイプの外
側に浮力材やコントロールパイプがついて、これ
ら付属物を含めたパイプ断面の包括線が円形とな
らないときには、パイプの把握・保持が不確実・
不安定となること、などの問題がある。

前記後者の公報のクランプ装置においては、
元々土木建設作業車に設けた起伏ブームの先端に
取付けて、木材等の抱込み挟持搬送を行うことを
目的として考案されたものであり、大径木材につ
いては１本ごと、小径木材については複数本を１
束にしてつかみ上げて搬送することを前提にして
いるものであつて、2″〜40″もの種類の違うパイ
プを１本づつ確実に把握・保持し、かつ垂直方向
にたてることができるように考慮されているもの
ではない。

すなわち、本装置の機構では、根元側爪部材と
先端側爪部材の両方を利用して確実に把握・保持
できる最小パイプ径は、略根元側爪部材の根元取
り付せ間隔までに制限されてしまい、これより小
さいパイプであれば根元側爪部材の湾曲部での２
点支持となり、パイプの把握・保持が不確実、不
安定になることは言うまでもなく、先端側爪部材
が役に立つていないことになる。また、この時、
先端側爪部材のみでパイプを支えるものとすれ
ば、根元側爪部材にパイプが当たらず、パイプの
把握がルーズになることもあり、パイプを垂直に
立てることができなくなつてしまうという問題が
ある。

さらに、根元側爪部材の長さおよび湾曲部の曲
率が一定であることに加え、パイプの口径に対し
ては先端側爪部材が全く役立たないこともあるか
ら各種口径サイズのパイプの把握・保持点は、パ
イプの口径サイズに応じて、２〜５点支持と変化
し、明らかに確実かつ安定的な把握・保持とは言
い難いという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係るパイプクランプ装置は、クランプ
本体の左右両側に前後方向に直交する面内で可動
の左右１対の平行リンク機構を設け、各平行リン
ク機構を、内端部がクランプ本体の上端部に連結
され外側方へ延びる第１リンク部材と、上端部が
第１リンク部材の途中部に連結され下方へ延びる
第２リンク部材と、内端部がクランプ本体の下端
部に連結され外側方へ延びて外端部において第２
リンク部材の下部に連結された第３リンク部材と
で構成し、前記左右１対の第２リンク部材の下部
に所定ストローク上下動自在に夫々連結されて下
方へ延びる左右１対のスライデイング部材を設
け、前記左右１対のスライデイング部材の下端部
に前後向きの軸心回りに回動自在に夫々連結され
た左右１対の相対向するクランプ部材であつてパ
イプの下部の左右両側を押さえる左右１対のクラ
ンプ部材を設け、前記クランプ本体の下端にパイ
プの上部を受け止める当接部を設け、前記左右１
対の第１リンク部材をその内端部を回動中心とし
てクランプ本体に対して上下方向に揺動駆動する
左右１対の開閉用油圧シリンダを設け、前記各第
１リンク部材の外端部とスライデイング部材の上
端部とに亙つて架着された連結手段であつて第１
リンク部材の上下揺動に応じてスライデイング部
材を昇降駆動可能な連結手段を設け、前記左右１
対のクランプ部材をスライデイング部材の下部と
の連結部を回動中心としてスライデイング部材に
対して夫々上下方向に揺動駆動するの左右１対の
クランプ用油圧シリンダを設けたものである。

（作用） 本考案に係るパイプクランプ装置にいては、基
本的にパイプの上端部を当接部で受け止めるとと
もにパイプの左右両側を左右のクランプ部材で押
さえることにより外周面の３個所をクランプする
ようになつている。

１対の開閉用油圧シリンダによつて左右の第１
リンク部材を上下に揺動駆動することにより左右
の平行リンク機構は開閉可能であり、各スライデ
イング部材は連結手段によつて第１リンク部材の
上下揺動に応じて昇降駆動可能であり、各クラン
プ用油圧シリンダによつて各クランプ部材はスラ
イデイング部材に対して上下方向に揺動駆動可能
である。従つて、左右１対のクランプ部材の左右
方向位置と揺動位置とを夫々独立に変えることが
出来、また平行リンク機構の閉開動作に応じて左
右のスライデイング材及びクランプ部材は昇降移
動することになることから、小径〜大径の種々の
口径のパイプを確実に安定的にクランプすること
が出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例について図面に基いて説
明する。

第１図は海底油田掘削用海上作業台に設けられ
た石油掘削装置の概略全体斜視図で、ドリリング
タワー１の前方にはパイプラツク２（パイプスト
レージ）が配置され、パイプラツク２にはパイプ
３（ケーシングパイプやライザパイプ等）が種類
別・口径別に区分けしてストツクされ、そのパイ
プ３がパイプ搬送装置４によりパイプラツク２か
らドリリングタワー１のパイプハンガー５へ供給
される。前記パイプ搬送装置４はパイプラツク２
とドリリングタワー１との間においてパイプラツ
ク２に沿つて敷設された２条のレール６上を往復
走行するように構成された自走式パイプ搬送装置
４である。

前記パイプ搬送装置４は前記レール６上を走行
する台車７と、この台車７上に水平旋回自在に装
着され旋回駆動手段で旋回駆動される旋回台８
と、この旋回台８に下端部がヒンジ結合され揺動
駆動手段としての油圧シリンダ９で上下に揺動駆
動される多関節アーム１０と、この多関節アーム
１０の先端側部分に設けられたパイプクランプ装
置２０とを備えている。

前記多関節アーム１０は、第１アーム部材１１
と第２アーム部材１２と第３アーム部材１３とを
備え、第１アーム部材１１の下端部は旋回台８の
上部の１対のブラケツトに水平な支軸によりヒン
ジ結合され、旋回台８の前部と第１アーム部材１
１の中段部とに互つて架着された油圧シリンダ９
で揺動駆動されるようになつている。

前記第１アーム部材１１の上端には第２アーム
部材１２の下端部が前記支軸と平行な支軸１２ａ
によりヒンジ結合され、第２アーム部材１２の先
端（上端）には第３アーム部材１３の基端部（下
端部）が支軸１２ａと平行な支軸によりヒンジ結
合され、アーム１０の前面側において第１アーム
部材１１の上部と第２アーム部材１２の先端側部
分とに互つて架着された油圧シリンダ１８で第１
アーム部材１１と第２アーム部材１２とが相対的
に屈伸揺動駆動され、アーム１０の後面側におい
て第２アーム部材１２の先端側部分と第３アーム
部材１３の基端側部分とに互つて架着された油圧
シリンダ１９で第２アーム部材１２と第３アーム
部材１３とが相対的に屈伸揺動駆動されるように
なつている。前記の構成により、多関節アーム１
０は鉛直面内において油圧シリンダ９，１８，１
９により略自由に屈伸駆動され、第３アーム部材
１３の傾き及び旋回台８からの距離が自由に調節
される。

次に、第３アーム部材１３の先端部に取付けら
れた前記パイプクランプ装置２０について説明す
る。

第２図〜第４図に示すように、第３アーム部材
１３の上端部に前後１対の支持ブラケツト２１が
固着され、第３アーム部材１３の下端部にパイプ
３の上端部を受け止める当接部２２を有するボツ
クスブラケツト２３が固着され、これら第３アー
ム部材１３と支持ブラケツト２１とボツクスブラ
ケツト２３とでクランプ本体２４が構成されてい
る。クランプ本体２４の左右両側には前後方向に
直交する面内で可動する左右１対の平行リンク機
構２５が左右対称に配設されている。

前記各平行リンク機構２５は、夫々２枚１組の
板部材からなる第１リンク部材２６と第２リンク
部材２７と第３リンク部材２８とからなる。

第１リンク部材２６は第３アーム部材１３の上
側から第３アーム部材１３の側面外へ延びるよう
に左右方向に向けて配設され、その内端部は支持
ブラケツト２１に前後向きのピン２９で回動自在
に連結されている。第２リンク部材２７は上下方
向に向けて配設され、その上端部は第１リンク部
材２６の途中部に前後向きのピン３０で回動自在
に連結されている。第３リンク部材２８は、横向
きく字状をなして左右方向へ向けて配設され、そ
の内端部はボツクスブラケツト２３に前後向きの
ピン３１で回動自在に連結され、またその外端部
は第２リンク部材２７の下部に前後向きの１対の
ピン３２で回動自在に連結されている。

左右１対のスライデイング部材３３は夫々２枚
１組の板部材からなり、この１対のスライデイン
グ部材３３は夫々対応する平行リンク機構２５の
第２リンク部材２７の下部に上下方向へ所定スト
ローク移動自在に連結されている。即ち、各スラ
イデイング部材３３の上端部の前後両側に凸部３
４が形成されていて、これら凸部３４が第２リン
ク部材２７の前後１対の上下に細長いガイド溝３
５に上下方向に所定ストローク摺動自在に係合さ
れている。

左右１対のクランプ部材３６は、相対向状に左
右対称に配設されて、夫々対応するスライデイン
グ部材３３の下端部に前後向きのピン３７で回動
自在に連結されている。

左右１対の平行リンク機構２５の第１リンク部
材２６をその内端部を回動中心として上下に揺動
駆動することにより平行リンク機構２５を開閉す
る左右１対の開閉用油圧シリンダ３８が設けら
れ、各開閉用油圧シリンダ３８のシリンダ本体の
内端部が支持ブラケツト２１の外端上部に前後向
きのピン３９で連結され、またロツドの外端部が
前記ピン３０に連結されている。

各平行リンク機構２５において、第１リンク部
材２６の外端部とスライデイング部材３３の上端
部とを連結する連結手段としてスライド用油圧シ
リンダ４０が設けられ、そのシリンダ本体の上端
部が第１リンク部材２６の外端部に前後向きのピ
ン４１で回動自在に連結され、またそのロツドの
下端部がスライデイング部材３３の上端部に前後
向きのピン４２で回動自在に連結されている。

各クランプ部材３６をスライデイング部材３３
に対して上下に揺動駆動するクランプ用シリンダ
４３が設けられ、そのシリンダ本体の上端部がス
ライデイング部材３３の上端近傍部に前後向きの
ピン４４で回動自在に連結され、またそのロツド
の下端部がクランプ部材３６のうちの前記ピン３
７よりも外側の外端部に前後向きのピン４５で回
動自在に連結されている。各クランプ部材３６の
内端側部分の上面にはパイプ３の下部を押さえる
押え部４６が形成されている。

以上説明したパイプクランプ装置２０の作動に
ついて説明する。小径のパイプ３に対して、第４
図に示すように、左右の開閉用油圧シリンダ３８
により左右の第１リンク部材２６を上方へ揺動さ
せると、左右の第２リンク部材２７がクランプ本
体２４側へ閉移動される。これと並行的に左右の
スライド用シリンダ４０により左右のスライデイ
ング部材３３を上昇させると、左右のクランプ部
材３６が上昇移動する。その結果、左右の押え部
４６が当接部２２に近づくので、左右のクランプ
用油圧シリンダ４３をクランプ方向へ駆動するこ
とにより、小径のパイプ３を当接部２２と左右の
押え部４６で確実に安定的にクランプすることが
出来る。一方、大径のパイプ３に対して、第３図
に図示のように、左右の開閉用シリンダ３８によ
り左右の平行リンク機構２５を大きく開き、左右
のスライド用シリンダ４０により左右のスライデ
イング部材３３を大きく下降させると、左右の押
え部４６が当接部２２から大きく離れるので、左
右のクランプ用油圧シリンダ４３をクランプ駆動
することにより大径のパイプ３を当接部２２と左
右の押え部４６とで確実に安定的にクランプする
ことが出来る。

次に、前記実施例を部分的に変更して次のよう
に構成することが出来る。

(1) 前記スライド用シリンダ４０の代わりに、長
さ調節自在の連結部材であるターンバツクルや
長さ固定の連結部材を設ける。即ち、第１リン
ク部材２６が上方へ揺動すると、その外端部も
上方へ移動することから、前記連結部材を介し
てスライデイング部材３３を上方へ移動させる
ことが出来る。

(2) 左右の平行リンク機構２５を常に対称に同期
して開閉作動させる為に、第５図，第６図に図
示のように同期用リンク機構を設け、この同期
用リンク機構を介して左右１対の第１リンク部
材２６を同期作動させる。即ち、左右の各第１
リンク部材２６の前後１対の内端部は第３アー
ム部材１３の上端に立設された前後１対の枢支
ブラケツト５０に夫々前後向きのピン５１で回
動自在に連結されている。前記支持ブラケツト
２１の代わりに、第３アーム部材１３の上端に
Ｖ形の前後１対の支持ブラケツト２１Ａが立設
固着されるとともに、これら支持ブラケツト２
１Ａの下端部は第３アーム部材１３に形成され
た開口５２内に突入し、支持ブラケツト２１Ａ
の中央部にはガイドスリツト５３が立て向きに
形成されている。各第１リンク部材２６の内端
部には上方へ所定長さ延びたアーム部５４が形
成され、各アーム部５４にリンク板５５の外端
部がピン５６で連結され、前側の左右のリンク
板５５の内端部と後側の左右のリンク板５５の
内端部と前後１対の連結具５７の下端部とに挿
通された前後向きのピン５８はガイドスリツト
５３に挿通されて案内され、前後の連結具５７
の上端部に挿通された前後向きのピン５９はガ
イドスリツト５３に挿通されている。左右１対
の開閉用シリンダ３８Ａが傾斜状に配設され、
各開閉用シリンダ３８Ａのシリンダ本体の上端
部が対応する支持ブラケツト２１Ａの上端部に
前後向きのピン６０で回動自在に連結され、ま
たロツド３８ａの下端部がピン５９に回動自在
に連結されている。従つて、左右の開閉用シリ
ンダ３８Ａのロツド３８ａを伸長させてガイド
スリツト５３に沿つて連結具５７を下降させる
と、左右の第１リンク部材２６はピン５１を回
動中心として同期して上方へ揺動し、またロツ
ド３８ａを退入させてピン５９をガイドスリツ
ト５３の上端に移動させると、左右の第１リン
ク部材２６はピン５１を回動中心として同期し
て図示のように下方へ揺動することになる。

（考案の効果） 以上のように、本考案に係るパイプクランプ装
置によれば、クランプ本体の両側に平行リンク機
構を設け、各平行リンク機構の第２リンク部材の
下部に上下方向に所定ストローク移動自在に取り
付けたスライデイング部材の下端にクランプ部材
を連結し、夫々左右１対の開閉用油圧シリンダと
クランプ用油圧シリンダと連結手段を設けたの
で、左右の平行リンク機構をクランプ本体に近づ
く方向へ閉じて左右のクランプ部材を相対接近さ
せるとともに左右のスライデイング部材及びクラ
ンプ部材を上昇移動させて、左右のクランプ部材
を当接部に近づけることが出来、また前記と反対
に左右のクランプ部材を相対離隔させるとともに
左右クランプ部材を下降させて当接部から遠ざけ
ることが出来るので、クランプ部材の押え部を常
に有効に利用して極めて小径のパイプから大径の
パイプまでを１種類のパイプクランプ装置で確実
に安定的に把握・保持することができる。

また、パイプの把握・保持は、クランプ本体の
下端の当接部と両クランプ部材の押え部でパイプ
の口径にかかわらず常にパイプの円周上略３等分
した３点支持となるので、パイプを安定・確実に
把持保持できるとともに、パイプ外周の付属物を
含めたパイプ断面の包括線が円形とならないよう
なパイプでも、３点支持にて安定・確実に保持す
ることができる。

また、１種類のパイプクランプ装置で極めて小
径のパイプから大径のパイプまで安定・確実に保
持できること、およびパイプを把持するときパイ
プの上面はクランプ本体の下端の当接部に当てる
ようにしているためパイプを把握するときのクラ
ンプ本体の位置決めが容易となることからパイプ
把握・保持・搬送の自動化を容易に図ることがで
きる等の多くの利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本考案の実施例に係る石油掘
削装置用パイプのクランプ装置を示すもので、第
１図は石油掘削装置の概略全体斜視図、第２図は
クランプ装置の斜視図、第３図は大径パイプをク
ランプした状態の正面図、第４図は小径パイプを
クランプした状態の正面図、第５図は変形例に係
る要部斜視図、第６図は同正面図、第７図〜第９
図は従来例に係り、第７図は石油掘削装置の概略
全体斜視図、第８図はフツク式ブリツジクレーン
の側面図、第９図はクランプ式ブリツジクレーン
の正面図である。 ２０……パイプクランプ装置、２２……当接
部、２４……クランプ本体、２５……平行リンク
機構、２６……第１リンク部材、２７……第２リ
ンク部材、２８……第３リンク部材、３３……ス
ライデイング部材、３６……クランプ部材、３８
……開閉用油圧シリンダ、４０……スライド用油
圧シリンダ、４３……クランプ用油圧シリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クランプ本体の左右両側に前後方向に直交する
   面内で可動の左右１対の平行リンク機構を設け、
   各平行リンク機構を、内端部がクランプ本体の上
   端部に連結され外側方へ延びる第１リンク部材
   と、上端部が第１リンク部材の途中部に連結され
   下方へ延びる第２リンク部材と、内端部がクラン
   プ本体の下端部に連結され外側方へ延びて外端部
   において第２リンク部材の下部に連結された第３
   リンク部材とで構成し、前記左右１対の第２リン
   ク部材の下部に所定ストローク上下移動自在に
   夫々連結されて下方へ延びる左右１対のスライデ
   イング部材を設け、前記左右１対のスライデイン
   グ部材の下端部に前後向きの軸心回りに回動自在
   に夫々連結された左右１対の相対向するクランプ
   部材であつてパイプの下部の左右両側を押さえる
   左右１対のクランプ部材を設け、前記クランプ本
   体の下端にパイプの上部を受け止める当接部を設
   け、前記左右１対の第１リンク部材をその内端部
   を回動中心としてクランプ本体に対して上下方向
   に揺動駆動する左右１対の開閉用油圧シリンダを
   設け、前記各第１リンク部材の外端部とスライデ
   イング部材の上端部とに亙つて架着された連結手
   段であつて第１リンク部材の上下揺動に応じてス
   ライデイング部材を昇降駆動可能な連結手段を設
   け、前記左右１対のクランプ部材をスライデイン
   グ部材の下部との連結部を回動中心としてスライ
   デイング部材に対して夫々上下方向に揺動駆動す
   る左右１対のクランプ用油圧シリンダを設けたこ
   とを特徴とするパイプクランプ装置。