JP7779158B2 - ロープ交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドラムに巻回されたロープを交換するロープ交換装置に関する。

特許文献１には、クレーンのウインチドラムに向かって、張力を付与しながらロープを繰り出すロープ繰り出し装置が開示されている。

特開２０１８－５２６２９号公報

ところで、現状のクレーンの使用環境においては、ロープに張力を付与する作業よりも、ロープ交換作業の方が、頻度が高い。そこで、特許文献１のような張力付与装置を、ロープ巻取装置としても使用できることが望まれている。

本発明の目的は、ロープに張力を付与する作業、および、ロープ交換作業を行うことが可能なロープ交換装置を提供することである。

本発明は、台座と、前記台座上に配置され、ドラムの軸に係合して、前記ドラムを回転させることが可能なモータと、前記台座上に配置され、前記ドラムの軸の一端部と他端部とを下方から支持する一対の支持部材と、を有し、前記支持部材の上端部には、前記ドラムの軸が上方から嵌る下側凹部が形成されており、前記上端部に着脱自在に取り付けられ、上方から前記ドラムの軸に嵌る上側凹部が形成された取付部材と、前記取付部材を前記上端部に固定可能な固定部材と、を有することを特徴とする。

本発明によると、支持部材の上端部に取付部材が着脱自在に取り付けられる。上端部から取付部材を取り外すことで、支持部材からドラムを容易に取り外すことができる。これにより、ドラムを容易に交換することができる。そして、支持部材に支持されるドラムを、ロープ巻取り用のドラムに交換した場合には、ロープを巻き取る方向にドラムを回転させることで、交換対象のロープをクレーンのウインチドラムから抜き取ることができる。また、支持部材に支持されるドラムを、新品のロープが巻回されたドラムに交換した場合には、新品のロープをドラムから繰り出して、クレーンのウインチドラムで巻き取ることができる。これにより、ロープを交換することができる。また、支持部材に支持されるドラムを、ロープに張力を付与するためのドラムに交換した場合には、ロープに張力が付与されるようにドラムを回転させることで、クレーンのウインチドラムに巻き取られるロープに張力を付与することができる。以上のように、ロープに張力を付与する作業、および、ロープ交換作業を行うことができる。

ロープ交換装置の側面図である。 ロープ交換装置の上面図である。 図１の要部Ａの拡大図である。 クレーンの側面図である。 ロープ巻取り用のドラムの斜視図である。 ロープ交換装置の側面図であり、新品のロープが巻回されたドラムが取り付けられた状態を示す図である。 ドラムにシャフトを挿通させている様子を示す図である。 ドラムにシャフトが挿通された状態を示す図である。 ドラムにシャフトが取り付けられた１つの状態を示す図である。 ドラムにシャフトが取り付けられた他の状態を示す図である。 ロープ交換装置の側面図であり、張力付与用のドラムが取り付けられた状態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（ロープ交換装置の構成）
本実施形態におけるロープ交換装置は、ドラムに巻回されたロープを交換するものである。ロープ交換装置１の側面図である図１、および、ロープ交換装置１の上面図である図２に示すように、ロープ交換装置１は、台座２と、モータ３と、動力源４と、電源５と、支持部材６と、を有している。

台座２は、例えば地面上や、トラックの荷台の上に載置される。台座２上には、モータ３、動力源４、電源５、および、支持部材６が配置されている。

モータ３は、ドラム４０（図６、図１１参照）を回転させることが可能である。モータ３は、カップリングでドラム４０の軸に係合可能である。具体的には、モータ３の軸に設けられた駆動カップリングと、ドラム４０の軸に設けられた被駆動カップリングとが結合される。本実施形態において、モータ３は油圧モータであるが、電動モータであってもよい。

動力源４は、モータ３に作動油を供給する油圧ポンプなどである。電源５は、動力源４に電力を供給する。動力源４および電源５が台座２上に配置されているので、別途、これらを用意する必要がない。

支持部材６は、一対設けられており、ドラムの軸の一端部と他端部とを下方から支持する。一対の支持部材６の間にドラム４０が配置される。

図１の要部Ａの拡大図である図３に示すように、支持部材６の上端部６ａには、ドラム４０の軸が上方から嵌る下側凹部６ｂが形成されている。また、上端部６ａの上部には、上端部６ａを水平方向に貫通する貫通穴６ｃが形成されている。

ロープ交換装置１は、取付部材７と、固定部材８と、を有する。取付部材７は、支持部材６の上端部６ａに着脱自在に取り付けられる。取付部材７の下部には、上方からドラム４０の軸に嵌る上側凹部７ｂが形成されている。また、取付部材７の上部には、取付部材７を水平方向に貫通する貫通穴７ｃが形成されている。支持部材６の上端部６ａに取付部材７が取り付けられた際には、支持部材６の上端部６ａの下側凹部６ｂと取付部材７の上側凹部７ｂとで、ドラム４０の軸（より具体的には、後述するブッシュ４５）が挟持されることになる。

固定部材８は、取付部材７を支持部材６の上端部６ａに固定可能である。固定部材８は、ピン８ａと、抜け止めピン８ｂとを有している。上端部６ａに取付部材７が取り付けられた状態で、上端部６ａの貫通穴６ｃと取付部材７の貫通穴７ｃとにピン８ａが連続して刺し通されることで、支持部材６の上端部６ａに取付部材７が固定される。抜け止めピン８ｂは、ピン８ａの両端部に形成された貫通穴に刺し通されることで、ピン８ａが抜けるのを防止する。

図２に示すように、台座２には、作業者が立つためのスペース１５が設けられている。スペース１５は、一対の支持部材６の間に配置されたドラム４０に作業者が向き合うことができる位置に配置されている。作業者用のスペース１５が台座２に設けられているので、ロープ交換装置１がトラックの荷台の上などに配置された場合であっても、作業者用のスペースを好適に確保することができる。

（クレーンの構成）
クレーン２０の側面図である図４に示すように、クレーン２０は、吊荷（図示せず）の巻上および巻下を行うものであって、クローラ式の下部走行体２１の上部に上部旋回体２２が旋回可能に設けられた構成となっている。なお、クレーン２０は、クローラ式のクレーンに限定されず、ホイール式のクレーンであってもよい。

上部旋回体２２は、旋回フレーム２３と、ブーム２４と、ガントリ２５と、下部スプレッダ２６と、ウインチ２７と、カウンタウエイト２８と、を有している。

旋回フレーム２３は、旋回ベアリング（図示せず）を介して下部走行体２１に取り付けられている。ブーム２４は、旋回フレーム２３の前部に、旋回フレーム２３に対して起伏可能に連結されている。ブーム２４は、例えば、ラチスブームである。ブーム２４の先端には、ブームガイライン２９の一端が接続されている。

ブーム２４の先端には、ポイントシーブ３２が設けられている。このポイントシーブ３２からは巻上ロープ３３を介してフック装置３４が吊り下げられている。

ガントリ２５は、旋回フレーム２３の後部に取り付けられている。下部スプレッダ２６は、ガントリ２５の上端に取り付けられている。下部スプレッダ２６と、ブームガイライン２９の他端に連結した上部スプレッダ３０との間には、ブーム起伏ロープ３１が掛け渡されている。

ウインチ２７は、旋回フレーム２３の中央部に複数配置されている。ウインチ２７は、ロープの巻取り、および繰出しを行うものであり、吊荷の巻上および巻下、ならびに、ブーム２４の起伏などに用いられる。

ウインチ２７は、フック用ウインチと、ブーム起伏用ウインチとを有する。フック用ウインチは、巻上ロープ３３を巻き取り又は繰り出してフック装置３４の巻き上げ又は巻き下げを行う。ブーム起伏用ウインチは、ブーム起伏ロープ３１を巻き取り又は繰り出すことで、ブーム２４を、その支点であるブームフットピン２４ｓ回りに起伏させる。

カウンタウエイト２８は、旋回フレーム２３の後部に搭載されている。

このような構成のクレーン２０では、ウインチ２７のドラムに巻かれたロープの交換作業が行われる。また、新たなロープをウインチ２７に供給する際には、ロープの乱巻を防止するために、ロープに張力を付与する作業が行われる。

（ロープ交換作業）
ウインチ２７のドラムに巻かれたロープの交換作業は、ウインチ２７のドラムに巻回された、交換対象のロープを繰り出す作業と、新しいロープをウインチ２７のドラムに巻き取る作業とからなる。

ウインチ２７のドラムに巻回されたロープを繰り出す作業では、ロープ交換装置１にロープ巻取り用のドラムが取り付けられる。ロープ巻取り用のドラム４１の斜視図を図５に示す。このドラム４１（ドラム４０）は、軸であるシャフト４１ａの周りに配置された４本のバー４１ｂで巻胴が構成されている。シャフト４１ａの長手方向における巻胴の両端には、フランジ４１ｃがそれぞれ設けられている。シャフト４１ａの両端部には、ブッシュ４５が嵌め込まれている。また、シャフト４１ａの一端には被駆動カップリング４６が設けられている。

ロープ巻取り用のドラム４１をロープ交換装置１に取り付ける際には、図３に示すように、支持部材６の上端部６ａから取付部材７が取り外される。また、図１に示すように、モータ３の上部に設けられて駆動カップリングを覆うカバー３ａが取り外される。そして、モータ３の軸に設けられた駆動カップリングと、ドラム４１の軸に設けられた被駆動カップリング４６とが結合される。また、図３に示すように、上端部６ａの下側凹部６ｂにブッシュ４５が嵌るようにして、下側凹部６ｂにシャフト４１ａが載置される。これにより、一対の支持部材６の間にドラム４１が配置される。

次に、支持部材６の上端部６ａに取付部材７が取り付けられ、固定部材８で取付部材７が上端部６ａに固定される。また、図１に示すように、モータ３の上部にカバー３ａが取り付けられる。以上のようにして、ロープ交換装置１にドラム４１が取り付けられる。この状態で、モータ３でドラム４１が回転されることで、ウインチ２７のドラムから繰り出されたロープがドラム４１に巻き取られる。

ロープの巻き取りが終われば、支持部材６の上端部６ａから取付部材７が取り外されるとともに、モータ３の上部からカバー３ａが取り外され、ドラム４１がロープ交換装置１から取り外される。

続いて、新しいロープをウインチ２７のドラムに巻き取る作業では、ロープ交換装置１の側面図である図６に示すように、新品のロープが巻回されたドラム４２（ドラム４０）が、ドラム４１と同様にして、ロープ交換装置１に取り付けられる。

ここで、新品のロープが巻回されたドラム４２は、ロープが巻回される巻胴４２ａと、フランジ４２ｂと、を有している。フランジ４２ｂは、巻胴４２ａの軸方向における巻胴４２ａの両端にそれぞれ設けられ、巻胴４２ａから巻胴４２ａの径方向の外側に突出している。フランジ４２ｂの径方向におけるフランジ４２ｂの中心部には、貫通穴４２ｃが形成されている。そして、ドラム４２は、軸となるシャフトを有していない。

そこで、ロープ交換装置１は、シャフト９を有している。シャフト９は、一対のフランジ４２ｂの各々の貫通穴４２ｃに挿通される。シャフト９の一端には被駆動カップリング４６が設けられている。

ドラム４２にシャフト９を挿通させている様子を図７に示す。一対のフランジ４２ｂの各々の貫通穴４２ｃにシャフト９を挿通させる際には、図示しないクレーンでシャフト９を吊り下げて、一方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃからシャフト９を挿入していくことになる。しかし、吊り下げられたシャフト９がドラム４２の軸方向に対して斜めになっている場合には、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃをシャフト９の先端がうまく挿通しない場合がある。

そこで、ロープ交換装置１は、サポート部材１０を有している。サポート部材１０は、フランジ４２ｂの貫通穴４２ｃに挿通可能であって、シャフト９の長手方向にシャフト９に連結される。例えば、サポート部材１０の先端に形成された雄ねじを、シャフト９に形成された雌ねじに螺合させることで、サポート部材１０がシャフト９に連結される。

図７に示すように、一方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃにシャフト９の先端を挿入した状態で、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃからサポート部材１０を挿入し、シャフト９とサポート部材１０とを連結する。この状態で、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃにシャフト９を挿通させていく。ドラム４２にシャフト９が挿通された状態を示す図である図８に示すように、シャフト９とサポート部材１０とが連結されているので、シャフト９を挿入していくと、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃをシャフトの９の先端が必ず挿通する。ドラム４２にシャフト９が挿通した後に、サポート部材１０は取り外される。

ここで、ドラム４２にシャフト９を挿通させただけでは、モータ３を駆動させた際に、シャフト９が空回りする。そこで、図７に示すように、シャフト９には、被駆動カップリング４６側に、突出部材９ａが設けられている。突出部材９ａは、シャフト９の長手方向に直交する方向に突出している。突出部材９ａには、その長手方向に沿って長穴が形成されている。図８に示すように、この長穴と、ドラム４２のフランジ４２ｂの側面に形成された貫通穴とに、ピン９ｂが連続して挿通される。これにより、ドラム４２がシャフト９と連動して回転するようになる。ドラム４２の種類によって、フランジ４２ｂの側面に形成される貫通穴の位置が径方向に異なるが、突出部材９ａ側の穴が長穴になっているので、どのような種類のドラム４２であっても、ピン９ｂを連続して差し通すことができる。

また、ドラム４２にシャフト９が取り付けられた１つの状態を示す図である図９に示すように、ロープ交換装置１は、一対のブラケット１１を有している。被駆動カップリング４６側のブラケット１１ａは、シャフト９に対して突出部材９ａとは反対側において、シャフト９に固定（溶接）されている。ドラム４２のフランジ４２ｂの側面が、このブラケット１１ａに当接される。被駆動カップリング４６側とは反対側のブラケット１１ｂは、ドラム４２にシャフト９が挿通された後に、シャフト９に嵌め込まれて、フランジ４２ｂの側面に当接される。

ブラケット１１には、シャフト９を吊り下げるためのワイヤを締結可能な吊り下げ部１１ｃが設けられている。ロープ交換装置１に対してドラム４２の取り付け・取り外しを行う際には、吊り下げ部１１ｃに締結されたワイヤにより、ドラム４２ごとシャフト９が吊り下げられる。

また、ブラケット１１は、フランジ４２ｂの貫通穴４２ｃに嵌ることが可能な嵌合部１１ｄを有している。被駆動カップリング４６側のブラケット１１ａでは、被駆動カップリング４６とは反対側（ドラム４２側）に嵌合部１１ｄが設けられている。この嵌合部１１ｄは、シャフト９の長手方向におけるドラム４２の外側から内側（図中右側）に向かって先細りの形状にされている。

被駆動カップリング４６側とは反対側のブラケット１１ｂでは、シャフト９の長手方向の一方に嵌合部１１ｄが設けられている。この嵌合部１１ｄは、シャフト９の長手方向における先端に向かって先細りの形状にされている。そして、ブラケット１１ｂをシャフト９に挿通させる方向を変えることで、嵌合部１１ｄは、ドラム４２側に配置されたり、ドラム４２とは反対側に配置されたりする。なお、ブラケット１１ｂでは、シャフト９の長手方向の両方に嵌合部１１ｄがそれぞれ設けられていてもよい。

図９では、被駆動カップリング４６側とは反対側のブラケット１１ｂにおいて、嵌合部１１ｄは、ドラム４２とは反対側に配置されている。よって、嵌合部１１ｄはフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃに嵌っていない。この場合、シャフト９を回転させた際に、貫通穴４２ｃに対するシャフト９に太さによっては、シャフト９に対してドラム４２（巻胴４２ａ）ががたつく場合がある。

シャフト９に対してドラム４２ががたつく場合には、ドラム４２にシャフト９が取り付けられた他の状態を示す図である図１０に示すように、被駆動カップリング４６側とは反対側のブラケット１１ｂにおいて、嵌合部１１ｄをドラム４２側に配置し、フランジ４２ｂの貫通穴４２ｃに嵌合部１１ｄを嵌める。嵌合部１１ｄは先細りの形状であるので、貫通穴４２ｃに嵌合部１１ｄが強固に嵌る。これにより、ドラム４２の回転時に巻胴４２ａががたつくのを抑制することができる。

以上のようにして、ロープ交換装置１にドラム４２が取り付けられ、ドラム４２から繰り出されたロープがウインチ２７のドラムに巻き取られる。

（ロープに張力を付与する作業）
ロープに張力を付与する作業では、ロープ交換装置１の側面図である図１１に示すように、張力付与用のドラム４３（ドラム４０）が、ドラム４１と同様にして、ロープ交換装置１に取り付けられる。このドラム４３も、ドラム４１と同様に、シャフト４３ａの両端部にブッシュ４５が嵌め込まれており、シャフト４３ａの一端には被駆動カップリング４６が設けられている。

図示しないロープ供給装置に設けられた、新品のロープが巻回されたドラムから繰り出されたロープが、ウインチ２７のドラムに巻き取られる。ロープ交換装置１は、ロープ供給装置とクレーン２０との間に配置され、ロープ供給装置のドラムから繰り出されたロープがドラム４３の巻胴４３ｂに掛け回される。そして、ドラム４３にブレーキ力が付与されることで、ロープに張力が付与される。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係るロープ交換装置１によると、支持部材６の上端部６ａに取付部材７が着脱自在に取り付けられる。上端部６ａから取付部材７を取り外すことで、支持部材６からドラム４０を容易に取り外すことができる。これにより、ドラム４０を容易に交換することができる。そして、支持部材６に支持されるドラム４０を、ロープ巻取り用のドラム４１に交換した場合には、ロープを巻き取る方向にドラム４１を回転させることで、交換対象のロープをクレーン２０のウインチ２７のドラムから抜き取ることができる。また、支持部材６に支持されるドラム４０を、新品のロープが巻回されたドラム４２に交換した場合には、新品のロープをドラム４２から繰り出して、クレーンのウインチ２７のドラムで巻き取ることができる。これにより、ロープを交換することができる。また、支持部材６に支持されるドラム４０を、ロープに張力を付与するためのドラム４３に交換した場合には、ロープに張力が付与されるようにドラム４３を回転させることで、クレーンのウインチ２７のドラムに巻き取られるロープに張力を付与することができる。以上のように、ロープに張力を付与する作業、および、ロープ交換作業を行うことができる。

また、モータ３を駆動させる動力源４を有する。よって、別途、動力源４を用意する必要がないので、利便性を向上させることができる。

また、動力源４を駆動させる電源５を有する。よって、別途、電源５を用意する必要がないので、利便性を向上させることができる。

また、フランジ４２ｂの貫通穴４２ｃに挿通可能なサポート部材１０が、シャフト９に連結される。一対のフランジ４２ｂの各々の貫通穴４２ｃにシャフト９を挿通させる際には、一方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃからシャフト９を挿入していくことになるが、ドラム４２の軸方向に対してシャフト９が斜めになっている場合には、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃをシャフト９の先端がうまく挿通しない場合がある。そこで、一方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃにシャフト９の先端を挿入した状態で、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃからサポート部材１０を挿入し、シャフト９とサポート部材１０とを連結する。この状態で、一方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃからシャフト９を挿入していけば、他方のフランジ４２ｂの貫通穴４２ｃをシャフト９の先端が必ず挿通する。これにより、一対のフランジ４２ｂの各々の貫通穴４２ｃにシャフト９を挿通させる作業を容易に行うことができる。

また、シャフト９に嵌め込まれるブラケット１１は、貫通穴４２ｃに嵌ることが可能な嵌合部１１ｄを有している。嵌合部１１ｄは、先細りの形状であるので、貫通穴４２ｃに嵌合部１１ｄが強固に嵌る。これにより、巻胴４２ａの回転時に巻胴４２ａががたつくのを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ ロープ交換装置
２ 台座
３ モータ
４ 動力源
５ 電源
６ 支持部材
６ａ 上端部
６ｂ 下側凹部
７ 取付部材
７ｂ 上側凹部
８ 固定部材
９ シャフト
９ａ 突出部材
９ｂ ピン
１０ サポート部材
１１ ブラケット
１１ｄ 嵌合部
１５ スペース
２０ クレーン
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ 旋回フレーム
２４ ブーム
２５ ガントリ
２６ 下部スプレッダ
２７ ウインチ
２８ カウンタウエイト
２９ ブームガイライン
３０ 上部スプレッダ
３１ ブーム起伏ロープ
３２ ポイントシーブ
３３ 巻上ロープ
３４ フック装置
４０，４１，４２，４３ ドラム
４１ａ シャフト
４１ｃ フランジ
４２ａ 巻胴
４２ｂ フランジ
４２ｃ 貫通穴
４３ａ シャフト
４３ｂ 巻胴
４５ ブッシュ
４６ 被駆動カップリング

Claims (4)

1. 台座と、
   前記台座上に配置され、ドラムの軸に係合して、前記ドラムを回転させることが可能なモータと、
   前記台座上に配置され、前記ドラムの軸の一端部と他端部とを下方から支持する一対の支持部材と、
   を有し、
   前記支持部材の上端部には、前記ドラムの軸が上方から嵌る下側凹部が形成されており、
   前記上端部に着脱自在に取り付けられ、上方から前記ドラムの軸に嵌る上側凹部が形成された取付部材と、
   前記取付部材を前記上端部に固定可能な固定部材と、
   を有し、
   前記ドラムは、
   ロープが巻回される巻胴と、
   前記巻胴の軸方向における前記巻胴の両端にそれぞれ設けられ、前記巻胴から前記巻胴の径方向の外側に突出するフランジと、
   を有し、
   前記フランジの径方向における前記フランジの中心部には、貫通穴が形成されており、
   前記ドラムの軸であって、一対の前記フランジの各々の前記貫通穴に挿通されるシャフトと、
   前記フランジの前記貫通穴に挿通可能であって、前記シャフトの長手方向に前記シャフトに連結されるサポート部材と、
   を有することを特徴とするロープ交換装置。
2. 前記台座上に配置され、前記モータを駆動させる動力源を有することを特徴とする請求項１に記載のロープ交換装置。
3. 前記台座上に配置され、前記動力源を駆動させる電源を有することを特徴とする請求項２に記載のロープ交換装置。
4. 前記シャフトに嵌め込まれて、前記フランジの側面に当接されるブラケットを有し、
   前記ブラケットは、前記貫通穴に嵌ることが可能な嵌合部を有し、
   前記嵌合部は、前記シャフトの長手方向における前記ドラムの外側から内側に向かって先細りの形状にされていることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のロープ交換装置。