JPH04313598A - 高性能巻上装置および高性能クレーン - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は巻上装置およびクレーン
に関し、さらに詳しくは、高性能巻上装置および高性能
クレーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の巻上装置およびクレーンは荷役作
業のため、多量のエネルギーを消費していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は省エ
ネルギータイプの高性能巻上装置および高性能クレーン
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の巻上装置およ
びクレーンは巻上原動機と回転倍力装置と、減速機と、
巻上ドラムを有し、上記回転倍力装置はケーシングと、
前記ケーシング内に収納された回転倍力駆動機構を備え
た駆動部と、この駆動部により駆動される遊星機構を有
する従動部とを備え、上記回転倍力駆動機構は小径の駆
動ギアと、この駆動ギアと係合して自転しながら上記従
動部の軸心の周囲を公転する大径の偏心倍力駆動ギアと
を備え、上記遊星機構は上記駆動ギアと同軸のサンギア
と、このサンギアより大径のインターナルギアと、上記
偏心倍力駆動ギアよりも小径でこれと輪軸関係において
一体的に回転する遊星ギアとを備えたことを特徴とする
。

【０００５】

【作用】この発明の巻上装置およびクレーンにおいて回
転倍力装置が、小径の駆動ギアに伝達された入力トルク
を駆動ギアよりも大径の偏心倍力駆動ギアを介して増幅
させ、この増幅したトルクを上記偏心倍力駆動ギアと輪
軸関係の遊星ギアに伝達して従動部に増大した出力を伝
達するようにしたものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明によるクレーンの望ましい実施
例につき図面を参照しながら説明する。図１において、
クレーン１は荷役作業用の巻上装置２と、本体を旋回さ
せるための旋回装置３とを備える。巻上装置２は巻上原
動機４、減速機５およびワイヤロープを駆動する巻上ド
ラム６とを備える。旋回装置３は旋回原動機７、減速機
８および旋回ギア９とを備える。本発明によれば、巻上
原動機４と減速機５との間に回転倍力装置１５が配置さ
れ、巻上原動機４の出力を増幅することにより、原動機
４の小形化を図り、同時に荷役作業に必要なエネルギー
消費を大幅に削減して巻上装置２の高性能化を図る。同
様に、旋回装置３において、旋回原動機７と減速機８と
の間に回転倍力装置１５′が配置される。回転倍力装置
１５、１５′は同一構造を有するため、以下、図２、３
に基づいて回転倍力装置１５について詳細に説明する。 図２において、回転売力装置１５はケーシング１５ａに
収容され、かつ、同軸上において配置された駆動部とし
て機能する回転倍力駆動機構１９と、この回転倍力駆動
機構１９に連結さ、従動部として機能する遊星機構２０
とを備える。

【０００７】回転倍力駆動機構１９はケーシング１５ａ
に回動可能に支持され、主電動機１３に連結される入力
軸１５ｂにより駆動される駆動ギア２１と、駆動ギア２
１に偏心的に係合して駆動ギア２０の回転軸の周囲を自
転しながら公転する偏心倍力駆動ギア２２とを備える。

【０００８】遊星機構２０は駆動ギア２１と同心のサン
ギア２４およびインターナルギア２６とを備え、さらに
回転倍力駆動機構１９の偏心倍力駆動ギア２２と一体的
に回転しながらサンギア２４とインターナルギア２６と
に係合する複数の遊星ギア２８を備える。遊星ギア２８
は偏心倍力駆動ギア２２よりも小径でそれとは互いに連
結されて輪軸関係にある。複数の遊星ギア２８はキャリ
ア３０により支持され、キャリア３０はその一端にさら
に回動可能に偏心倍力駆動ギア２２を支持している。バ
ランスウエイト３２は偏心倍力駆動ギア２２の回転運動
に伴う振動を吸収するためにキャリア３０の他端におい
て偏心倍力駆動ギア２２と同一平面内において、インタ
ーナルギア２６の外周の外側に延びており、軸３２ａ、
３２ｂその他の適当な固定手段により支持されている。 バランスウエイト３２はキャリア３０と一体に形成して
も良い。図２、３において、インターナルギア２６は固
定されており、増幅した出力はサンギア２４の従動軸１
５ｃよりとり出される。ケーシング１５内には潤滑剤３
４が入れられておリ、この潤滑剤に少なくとも偏心倍力
駆動ギア２２の一部が接触している。

【０００９】図３は図２の回転倍力装置１５の作用を説
明するための基本原理図を示し、図３においてバランス
ウエイト３２はカーブ面３２ｃが１例として半円状のも
のとして図示されている。

【００１０】図２、図３において、小径の駆動ギア２１
が入力軸１５ｂにより駆動されると、大径の偏心倍力駆
動ギア２２は自転しながら、従動軸１５ｃの軸心の周囲
を公転する。このとき、偏心倍力駆動ギア２２に遊星ギ
ア２８が一体的に連結されているため、遊星ギア２８は
偏心倍力駆動ギア２２によって小径の駆動ギア２１のト
ルクよりも大きなトルクで回転し、この増大したトルク
をサンギア２４に伝達し、サンギア２４の従動軸１５ｃ
に増大した出力を伝達する。

【００１１】とくに図３において、インターナルギア２
６を固定し、キャリア３０を反時計方向に１回転させた
ときの各要素の回転数とトルクについて検討する。サン
ギア２４、遊星ギア２８、インターナルギア２６、偏心
倍力駆動ギア５１および駆動ギア２１の歯数をそれぞれ

【００１２】

【数１】

【００１３】

【外１】ｎ１、ｎ２、ｎ３とすると、これらは次式で求
められる。

【００１４】

【数２】

【００１５】遊星ギア２８が１．５回転するとき、偏心
倍力駆動ギア２２も１．５回転している。偏心倍力駆動
ギア２２が１回転するとき、駆動ギア２１の回転数

【０
０１６】

【外２】ｎ４は次式から求められる。

【００１７】

【数３】

【００１８】遊星ギア２８と偏心倍力駆動ギア２２が１
．５回転するときの駆動ギア２１の回転数

【００１９】

【外３】ｎ５は次式で求められる

【００２０】

【数４】

【００２１】

【外４】ｎ１′は次式で求められる

【００２２】

【数５】

【００２３】いま、駆動ギアが１５ｋｇ・ｃｍのトルク
で回転されるとする。このとき、偏心倍力駆動ギア２２
、遊星ギア２８、サンギア２４および駆動ギア２１の半
径を

【００２４】

【数６】

【００２５】

【数７】

【００２６】

【外５】Ｔｓは次式で求められる

【００２７】

【数８】

【００２８】駆動ギア２１が１５ｋｇ・ｃｍのトルクで
、１分間に１５００回転するときの動力

【００２９】

【外６】Ｍ１ は次式で求められる。

【００３０】

【数９】

【００３１】このとき、サンギアは２５．５ｋｇ・ｃｍ
のトルクで、１分間に

【００３２】

【数１０】

【００３３】

【外７】Ｍ２は次式で求められる。

【００３４】

【数１１】

【００３５】

【外８】Ｓは次式で求められる

【００３６】

【数１２】

【００３７】

【発明の効果】以上より明らかなように、本発明によれ
ば大幅な省エネルギーが可能な高性能巻上装置および高
性能クレーンを提供することができる。巻上装置は１例
としてクレーンに組み込んだものとして説明したが、フ
ォークリフト、立体駐車場、自動倉庫、ホイスト等の荷
役機械にも適用できることは云うまでもない。実施例に
おいては、各回転要素ならびに固定要素はギアからなる
ものとして説明されたが、ギアの代わりにローラ等の回
転要素で構成しても良いことは明らかである。実施例に
おいて、遊星ギアはサンギアとインターナルギアとに直
接係合するものとして示したが、個々の遊星ギアがサン
ギアに係合するう第１遊星ギアとインターナルギアに係
合する第２遊星ギアとにより構成し、第１、第２遊星ギ
アをそれぞれ係合するように構成しても良い。さらに、
回転倍力装置の出力は遊星機構のサンギアからとり出す
ものとして示したが、遊星ギアを連結するキャリアから
とり出しても良い。なお、従動部に第２段の倍力装置、
遊星機構または差動歯車装置を組み合わせても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高性能クレーンのブロック図であ
る。

【図２】図１の回転倍力装置の具体的構造である。

【図３】図２の構造の作用を説明するための基本原理図
である。

【符号の説明】

１　　　　クレーン ２　　　　巻上装置 ３　　　　旋回装置 ４　　　　巻上原動機 ５　　　　減速機 ６　　　　巻上ドラム ７　　　　旋回原動機 ８　　　　減速機 ９　　　　旋回ギア １５　　回転倍力装置 １９　　回転倍力駆動機構 ２０　　遊星機構 ２１　　駆動ギア ２２　　偏心倍力駆動ギア ２４　　サンギア ２６　　インターナルギア ２８　　遊星ギア ３０　　キャリア ３２　　バランスウエイト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　巻上原動機と、前記巻上原動機に連結
   された回転倍力装置と、前記回転倍力装置に連結された
   減速機と、前記減速機により駆動される巻上ドラムとを
   備え、前記回転倍力装置がケーシングと、前記ケーシン
   グにおいて同一軸上に配置された回転倍力駆動機構より
   なる駆動部と前記回転倍力駆動機構に連結された遊星機
   構よりなる従動部とを備え、前記駆動部が前記原動機に
   連結されていて前記従動部が前記減速機に連結されてお
   り、前記回転倍力駆動機構が前記原動機に連結された小
   径の駆動ギアと、内側において前記駆動ギアに係合して
   前記駆動ギアの軸の周囲を自転しながら公転する大径の
   偏心倍力駆動ギアとを備え、前記遊星機構が前記駆動ギ
   アの軸上に配置されたサンギアと、前記サンギアと同心
   のインターナルギアと、前記サンギアと前記インターナ
   ルギアとの間に配置されていて、前記偏心倍力駆動ギア
   よりも小径でこれと一体的に回転する遊星ギアとを備え
   たことを特徴とする巻上装置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、前記遊星機構がさ
   らに前記遊星ギアを支持するキャリアを備え、前記キャ
   リアの一端が前記偏心倍力駆動ギアを回動可能に支持し
   、前記キャリアの他端に前記偏心倍力駆動ギアと同一平
   面内に配置されたバランスウエイトを備えたことを特徴
   とする巻上装置。
3. 【請求項３】　　請求項１または２において、前記イン
   ターナルギアが固定され、前記サンギアから増幅した出
   力がとり出されることを特徴とする巻上装置。
4. 【請求項４】　　巻上原動機と、前記巻上原動機に連結
   された回転倍力装置と、前記回転倍力装置に連結された
   減速機と、前記減速機により駆動される巻上ドラムとを
   備え、前記回転倍力装置がケーシングと、前記ケーシン
   グにおいて同一軸上に配置された回転倍力駆動機構より
   なる駆動部と前記回転倍力駆動機構に連結された遊星機
   構よりなる従動部とを備え、前記駆動部が前記原動機に
   連結されていて前記従動部が前記減速機に連結されてお
   り、前記回転倍力駆動機構が前記原動機に連結された小
   径の駆動ギアと、内側において前記駆動ギアに係合して
   前記駆動ギアの軸の周囲を自転しながら公転する大径の
   偏心倍力駆動ギアとを備え、前記遊星機構が前記駆動ギ
   アの軸上に配置されたサンギアと、前記サンギアと同心
   のインターナルギアと、前記サンギアと前記インターナ
   ルギアとの間に配置されていて、前記偏心倍力駆動ギア
   よりも小径でこれと一体的に回転する遊星ギアとを備え
   たことを特徴とするクレーン。
5. 【請求項５】　　請求項４において、さらに旋回装置を
   備え、前記旋回装置が旋回原動機と、回転倍力装置と、
   減速機と、旋回ギアとを備えたことを特徴とするクレー
   ン。