JPH02117594A - ウインチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野１ 本発明はシーブを用いたウィンチに関する。

〔従来の技術１ 一般に、ウィンチは一つのドラムにロープを巻取ること
によって、ロープのけん引とロープの収納のための巻取
りを行なうようにしている。しかし、ロープのけん引に
キャプスタンを用い、キャプスタンでけん引したロープ
をドラムに巻取るようにしたものがある。そしてキャプ
スタンとドラムとの間にはロープ整列装置を配置し、ロ
ープをドラムの溝に沿って移動させ、乱巻きを防止して
いる。このようなウィンチを特開昭５７−１３１６９４
号公報、特開昭５６−７５３９７号公報に示されている
。

［発明が解決しようとする課題１ キャプスタンやシーブをウィンチとした場合。

ロープのけん引力はロープの巻付は角度によって定まり
０巻付は角度が大きい程けん引力が大きくなる。

シーブを用いてウィンチを構成した場合には。

一つのシーブへの巻付は角度は約１８０度であるので３
けん引力を大きくしようとすると、シーブの枚数を多く
する必要がある。このようにすると、装置が大形化する
。

これを防止するには、ロープとの摩擦力を太き（するた
めに、シーブの接触面にゴムを配置することが考えられ
る。

しかし、このようにすると、ゴムの寿命が短いものであ
った。

本発明は高寿命のウィンチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、けん引力を発生させるための所要数の第１の
シーブを有する第１の軸と、所要数の第２のシーブを有
する第２の軸とを平行に設け、第１のシーブ、第２のシ
ーブに順次ロープを掛は通した後、ドラムに連結してウ
ィンチを構成し、ロープの経路においてドラムに近い側
のシーブと遠い側のシーブとを比較した場合にウィンチ
に近い側のシーブの径を遠い側のシーブの径よりも小さ
く設けたことを特徴とする。

［作　　　用ｌ 負荷を接続したロープの張力はけん引力を発生するシー
ブを通過する毎に低下する。つまり、負荷に近い側のロ
ープの張力は大きく、伸びも大きい。このため、シーブ
の径が同一であれば、負荷に近い側のシーブとこれに掛
けたロープとの間のスリップが大きくなり、ロープの損
傷を早くしたり、シーブに配置しているゴムを損傷した
りする。

しかし１本発明では、このロープの伸びをがん案してシ
ーブ径を設定しているので、ロープのスリップを防止で
き、高寿命にできるものである。

少なくとも一方を駆動装置で駆動可能に設け、第１のシ
ーブ、第２のシーブに順次ロープを掛は通した後、ドラ
ムに連結してけん別装置を構成したものである。

［発明の実施例］ 以下９本発明を図に示す一実施例により説明する。第１
図はけん別装置の縦断面図であり１回転軸２２の右半分
の部分９回転軸２７などシーブ２８の左半分は断面して
いない。第２図は回転軸２２の左半分のみを断面で示し
たものである。第３図はシーブ２８の部分の断面図で、
シーブ２８は右半分のみを示している。

第５図において、１は多層巻きの可能なドラムであり、
定トルク型のモータ２１例えばスター型油圧モータで駆
動される。ドラムｌの細端にはブレーキ３を設置してい
る。減速機はドラム１の内部に遊星式減速機を設置して
いるので１図示していない。５はロープの整列装置であ
り、公知の通りの構成である。１０は本発明のロープの
けん別装置であり、定速回転型のモータ１１．例えば油
圧モータで駆動される。１２は遊星式の減速機であり、
ブレーキ（図示せず）を備えている。ロープ８はけん別
装置１０の左側からけん別装置１０内に入り、そして整
列装置５　（Ｊ！Ｉ＋から出て、整列装置５を通ってド
ラム１に巻取られる。

けん別装置１０の構成を第１図〜第４図により説明する
。

第１図において、左方に２つのシーブ２０，２１を有す
る回転軸２２を垂直に設け、右方には２つのシーブ２５
．２６を有する回転軸２７を垂直に設けている。両者の
中間に一つのシーブ２８を設けている。けん別装置１０
の左側から入ったロープ８はシーブ２０．シーブ２５．
シーブ２１゜シーブ２６．シーブ２８を順次通って整列
装置５に至る。シーブ２５．２６はそれぞれシーブ２０
．２１よりも若干上方に設置している６シーブ２８はシ
ーブ２６よりも若干上方に設置している。　前記回転軸
２２．２７の上部にはそれぞれギヤ３０を設け、減速機
１２の出力軸３１の下端のピニオン３２に噛合っている
。前記シーブ２８は出力軸３１の下端に回転自在に取付
けている。

回転軸２２．２７の支持構造１回転軸へのギヤやシーブ
の取付構造について第２図により説明する。これらは回
転軸２２と回転軸２７とでは実質的に同一であるので１
回転軸２２について説明する。

回転軸２２はベース３４の軸受３５と上カバー３７の軸
受３８で支持されている。軸受３５，３８はスリーブで
ある。

回転軸２２は軸受３５と３８の間に二つのフランジ２２
ａ、２２ｂを有し、これにそれぞれフランジ４０．４１
を溶接している。フランジ４１にはギヤ３０をボルト４
２で固定している。

二つのフランジ４０．４１間には円筒４３を同軸上に溶
接している０円筒４３の上端にはフランジ４４を設け１
円周上にボルト穴を設けている。

円筒４３の下部側の外周にはスプライン４３ａ設けてい
る。シーブ２０．２１．２５．２６にはこのスプライン
４３ａに一致するスプラインを設け９回転力を得るよう
にしている。４４はシーブ固定用のフランジで０円筒４
３に溶接している６シープ２０．２１．２５．２６はロ
ープ８との摩擦係数を増加させるために、ロープ８との
接触面に耐摩耗性があり摩擦係数の高い部材（例えば、
高マンガン鋼である。以下、ライニングと称する。）４
５を設けている。ライニング４５のロブ８と接触面は凹
状である。ライニング４５はリング状であり、シーブ枠
４６．４７．４８で保持している。ライニング４５及び
シーブ枠４６〜４８にはゴムの保持部にライニング４５
が半径方向に移動しないように段差４５ａを設けている
。

シーブ枠４６〜４８はライニング４５の上下面及び円周
面を覆うように設けている。シーブ枠４６〜４８の内面
にはスプライン４３ａに一致するスプラインを設けてい
る。また、ライニング４５及びシーブ枠４６〜４８には
ボルト穴を設けている。

シーブの組立てを説明すると１例えば、フランジ４４の
ボルト穴にボルト５０を通し、これにスペーサ５１．シ
ーブ枠４８．ライニング４５．シーブ枠４７．ライニン
グ４５．シーブ枠４７．ライナ５２を順次通し、ナツト
５３を締付けるものである。

前記フランジ４４の高さには、ギヤ３０．３２の室とシ
ーブの室とを仕切るための仕切板６０をけん引装置１０
の側面カバー６１のリング状の座６２にボルト６３で着
脱自在に取付けている。仕切板６０には、フランジ４４
の端部に接するオイルシール６５を設けている。

回転軸２２と回転軸２７との相違点は１回転軸２２のフ
ランジ２２ａの位置が回転軸２７のそれに比較して若干
上方にあり、またスペーサ５０及びボルト５１の長さが
回転軸２２側が若干短い。

回転軸２２と２７は平行である。

尚、シーブ２０．２１．２５．２６のゴム４５の径はそ
れぞれ若干界なる。これについては後述する。

第３図に示す如（、シーブ２８は仕切板６０よりも下方
の出力軸３１に取付けている。シーブ２８は軸受７０に
よって出力軸３１に対し回転自在である。７１はオイル
シールである。

第１図において、シーブ２８の下方のベース３４にはシ
ーブ２８の着脱のための開口を設けている。７５は取付
座、７６は補強材である。

第４図において、８０は負荷側のロープ８の通過口であ
り、その左右にはガイドローラを設けているが図示して
いない、８１はロープの整列装置５へのロープ８の通過
口である。尚、シーブ２０〜２８の部分の側面カバー６
１にはシーブ２０〜２８にロープ８を掛けるために適宜
開口を設けている。

全体の組立てを説明すると、先ず１回転軸２２．２７に
シーブ２０．２１．２５．２６を取付けた後、軸受３５
．３５に上方から挿入する。次に、仕切板６０を上方か
ら挿入し、座６２に固定する。油（例えばグリス）が洩
れないようにシルする。次に、フランジ４１にギヤ３０
をそれぞれ固定する。次に、上カバー３７を取付け、ボ
ルト８３で固定する６次に、出力軸３１にビニオン３２
を取付けた減速機１２を上方から挿入し、上カバー３７
に固定する。次に下方の開口３４ａからシーブ２８を挿
入し、フランジ８５．ボルト８６で出力軸３１に取付け
る。上カバー３７はボルト７８で側面カバー６１に固定
する。

シーブ２０．２１，２５．２６．２８の溝の幅が大きい
のは、ロープを結合するジヨイントを通過させるためで
ある。

第５図において、８９は回転軸２７の回転数を計測する
回転数計で、ロープ８のくり出し長さを計測する。

９０は軸２２とその軸受との間に設置したロードセルで
あり、ロープ８の張力を計測する。ロードセル９０はロ
ープ８が外部からけん引装置１０へ引込まれるシーブ２
０．２１側の軸２２側に設けている。軸２２の上端は軸
受３５を中心として移動できる。上カバー３８には凹状
のガイド９２が設けられ、このガイドの内壁とボス９３
との間にロードセル９０を設けている。ボス９３はガイ
ド９２の内壁に沿って移動する。

かかる構成において、ピニオン３２を回転させると、ギ
ヤ３０．３０が同一方向に回転し、シーブ２０．２１，
２５．２６が同一方向に回転する。シーブ２８は出力軸
３１に対して回転する。

ロープ８を巻取るには、モータ２．１１を正転させ、ド
ラムｌ、けん引装置ＩＯを正転させる。

ロープ８はけん引装置１０のシーブ２０〜２６でけん引
され、ドラム１に巻付けられる。ドラムｌによるロープ
８を引張る力はけん引装置ｌＯによるそれよりも小さい
。ドラム１の駆動モータ２は定トルク型であるので、ロ
ープ８を巻取ることによって実質的なドラム径が大きく
なるとドラム１を低速で回転させる。このため、多層に
ロープを巻くことができる。

ロープ８を繰出すには、モータ１．１１を逆転させ、ド
ラム１．けん引装置１０を逆転させる。

ロープ８に結合した負荷の力によってロープは繰出され
る。

このものでは、シーブにおけるロープ８の接触面にライ
ニング４５を設けているので、摩擦係数を大きくでき、
駆動用のシーブ２０〜２６の段数を少な（できるもので
ある、ライニング４５はシーブの円周上に所定間隔で設
けた凹部に埋込んだものでもよい。

さて、シーブ２０．２１．２５．２６の径（即ち、ロー
プ８の接触する面であるゴム４５の径）は次のように定
めている。

ここで、シーブ２０，２１，２５．２６の径をそれぞれ
り、、Ｄａ、Ｄｉ、Ｄ４とする。シーブ２０と負荷との
間のロープ８の張力をＴ１としシーブ２０とシーブ２５
との間のロープ８の張力をＴ２とし、シーブ２５とシー
ブ２１との間のロープ８の張力をＴ、とし、シーブ２１
とシーブ２６との間のロープ８の弓長力をＴ４とし、シ
ーブ゛２６とシーブ２８の間のロープ８の張力をＴ、と
する。

代表としてロープ張力Ｔ、とＴ２の関係を示すと０次の
とおりである。

Ｔ１＝Ｔ２ｅ、ｎａ　　−−−−−−−−−−−−−−
−−−−（１）ここで μ：摩擦係数 θ：シーブへのロープの巻付は角度 このため、各ロープの張力の関係は次のとおりとなる。

ＴＩ＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ、＞ＴＳ　　−−−−−−（２）
荷重Ｔによるロープ８の単位長さの伸び代δは次のとお
りである。

δ＝ε・Ｔ　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−（３）ここで、εはロープ８の単位荷重によ
る単位長さの伸びである。

代表としてシーブ２０に掛けたロープ８（ＴＩ。

Ｔ２）の伸びの差を示すと０次のとおりである。

△δ＝ε（Ｔ、−Ｔ２） 従って、シーブ２０．２５とこれに掛けたロープ８との
間にスリップを生じないためのシーブ２０．２５の径り
、、Ｄ２は次の関係となる。

Ｄ２＝″″°−△’　−−−−−−−−−−−−−−−
−（４）π 他のシー１２１．２６の径（Ｄ、、Ｄ、）も同様に算出
する。

以上のように、ロープの伸びを考慮してシーブ２０．２
１．２５．２６の径を定めているのでロープ８のスリッ
プがなくなり、ゴム４５の損傷を低減できるものである
。

〔発明の効果１ 以上の如（本発明によれば、負荷側からドラム側に行（
に従ってけん引力を発生するシーブの径を小さくしてい
るので、シーブやロープの損傷を防止できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のけん引装置の縦断面図、第
２図は第１図のＡ部の拡大断面図、第３図は第１図のＢ
部の拡大断面図、第４図は第１図のシーブの部分の水平
面図、第５図は本発明の一実施例のウィンチの平面図で
ある。 １　−−−−−−ドラム、　２−−−−−一定トルク形
モータ、　５−−−−−一ロープの整列装置、　８−一
−−−−ロープ、　１ｏ−−−−−一けん引装置、　１
１−−−−−−モータ、　１２−−−−−一減速機、　
２０．２１．２５．２６．２８−シーブ、　２２．２７
−−−−−回転軸、　３０−−−−−−ギヤ。 ３１−−−−−一減速機の出力軸、　３２−−−−−−
ビニオン、　６０−−−−−一仕切板、　６５．７１−
−−−一オイルシーＪζ 〃 矛３図 才４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロープを巻くことが可能なドラムと、 ドラムの回転数を変化できる第１の駆動装置と、 所要数の第１のシーブを備えた第１の軸と、所要数の第
   ２のシーブを備え、前記第１のシーブの軸方向における
   取付け位置とは異なる位置に所要数の第２のシーブを備
   え、前記第１の軸に平行に設けた第２の軸と、 第１の軸、第２の軸の少なくとも一方を回転させる第２
   の駆動装置と、 第１のシーブと第２のシーブとの間に順次掛け通した後
   、ドラムに固定したロープと、からなり、 前記第１のシーブ及び第２のシーブのそれぞれの径はロ
   ープの経路において前記ドラムに近い側のシーブと遠い
   側のシーブとを比較すると、前者を小さく設けているこ
   と、 からなるウインチ。