JPH0525800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ゴンドラ、エレベータ、クレーン
などの建設荷役運搬用巻上機などとして用いられ
るロープ牽引装置の改良に関し、信頼性及び保全
性の向上を企図したものである。

［従来の技術］ ゴンドラ、エレベータ、クレーンなどの建設荷
役運搬用巻上機の一つにドラムにロープなどを巻
き取つたり、巻き戻したりすることなく、シーブ
に一回〜数回巻回したままロープに素つて昇降な
どの移動を行うようにしたロープ牽引装置があ
る。

例えば、建設構造物などの壁面作業などに使用
されるゴンドラの移動用として用いられているロ
ープ牽引装置は、第３図及び第４図に示すよう
に、機枠１に設けられた駆動軸２の外周に軸受を
介して設けられ駆動機構３で駆動されるシーブ４
を供えるとともに、このシーブ４に１回巻き付け
たロープ５を滑らないように押付けるトラクシヨ
ン機構６とブレーキ機構７との供えて構成されて
いる。

このトランクシヨン機構６は、牽引側となるロ
ープ５のシーブ４から離れる部分の近傍にく字状
の揺動アーム８が設けられ、その一端部に２つの
ローラ９，９が設けられてロープ５を緊張状態よ
りも内側に押し込むように配置され、他端部に
は、シーブ４に巻き付けられたロープ５を押さえ
る押えローラ１０，１０が揺れ腕１１を介して取
付けられて構成されている。

したがつて、ロープ５が緊張状態になると、ロ
ープ５と接触している一端部のローラ９，９が引
き込まれ、これによつて揺動アーム８が揺動し、
他端部の押えローラ１０，１０によつてシーブ４
内にロープ５が押さえられることになる。

また、シーブ４の駆動機構３及びブレーキ機構
７は、駆動機構３としてのモータの出力軸が駆動
軸２に連結され、駆動軸２に形成されたピニオン
１２に中間軸１３の歯車１４が噛み合い、中間軸
１３の第２ピニオン１５が従動軸１６のおねじ１
７とねじ結合されためねじ１８を供えたブレーキ
ホイール１９の歯車２０と噛み合つている。そし
て、従動軸１６の先端部に形成されたピニオン２
１がシーブ４にボルト締されたリングギヤ２２と
噛み合つている。また、従動軸１６には、ブレー
キホイール１９と対向するフランジ部２３が形成
されており、これらフランジ部２３とブレーキホ
イール１９の対向面にライニング２４，２４が取
付けられるとともに、これらの間に機枠１とラチ
エツト機構２５を介して一方向にのみ回転するブ
レーキデイスク２６が設けられている。

したがつて、シーブ４を第４図での時計方向に
回転駆動して上昇しようとする場合には、従動軸
１６が反時計方向に回転され、しかもブレーキデ
イスク２６がこの方向には、ラチエツト機構２５
で自由状態となつているので、ブレーキホイール
１９の回転によつておねじ１７およびめねじ１８
でねじ結合されたブレーキホイール１９が第３図
の左方向に移動してブレーキデイスク２６を締め
付け、これによりブレーキホイール１９と従動軸
１６が一体となり、駆動力がシーブ４に伝達され
る。

一方、シーブ４を逆に下降方向に回転する場合
には、ラチエツト機構２５が固定状態でシーブ４
自体には、荷重がかかつた状態であり、駆動機構
３であるモータの回転によつてブレーキホイール
１９がねじ１７，１８を緩めるように回転され、
ブレーキデイスク２６に形成される〓間の分だ
け、シーブ４自体の荷重で下降されることにな
り、ブレーキの解除とブレーキの係合とを繰返し
て下降が行われるようになつている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このようなロープ牽引機構のトラク
シヨン機構６では、揺れ腕１１に取付けられた２
つの押えローラ１０，１０でシーブ４を押さえる
ようにしているためワイヤロープ５には、シーブ
４のＶ溝との接触点を中心に前後の２点で繰返し
曲げモーメントが加わることや押えローラ１０，
１０がワイヤロープ５の撚りによつて横方向の力
を受けて滑るためワイヤロープ５が摩耗が生じる
こと等のためワイヤロープ５の寿命が短くなつて
しまうという問題がある。

また、ワイヤロープ５に摩耗が生じて直径が変
化すると、揺動アーム８の揺動前の状態が変化
し、ワイヤロープ５によつてローラ９，９が移動
しても得られる押え力、すなわち牽引力に変化が
生じ、不安定になるという問題がある。

一方、従来のブレーキ機構７では、ブレーキホ
イール１９と従動軸１６とのねじ機構を用いてブ
レーキ力を発生させるようにしているため、荷重
が小さい場合には、ねじ１７，１８による力の小
さく、ライニング２４，２４の近傍にある歯車な
どを潤滑するグリースなどがライニング２４，２
４に付着してもこれを排出することが出来ず、ブ
レーキ力の低下を招くという問題がある。

また、ブレーキ部分に衝撃力など大きな力が加
わると、ねじ１７，１８による締付力が過大にな
り、ブレーキを解除することができなくなるとい
う問題もある。

さらに、下降時には、ブレーキの開放とブレー
キの係合とを頻繁に繰り返すことになるため、下
降距離が長くなるとライニング２４，２４の摩擦
熱によりグリースなどが高温変質したり、ついに
は、焼付きにまで至り、ブレーキ性能の著しい低
下を招くという問題もある。

この発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、ワイヤロープの摩耗等を生じる
ことなく寿命を延ばすことができるとともに、大
きな押え力が得られるロープ牽引装置を提供しよ
うとするものである。

また、さらに大きな押え力が得られるロープ牽
引装置及ひロープの出入りを円滑に行うことがで
きるロープ牽引装置を提供しようとするものであ
る。

さらに、荷重の大きさにかかわらず安定したブ
レーキ力が得られるロープ牽引装置を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するためこの発明のロープ牽引
装は、回転駆動されるシーブに牽引ロープを巻回
しながらこの牽引ロープ上を移動するロープ牽引
装置において、前記シーブのロープ側面と接する
両側部のシーブ側板を板ばねで構成してロープを
全周で均一に挟厚するロープ溝を形成する一方、
このシーブ外周のロープ溝と対向してロープの飛
び出しを防止する案内ローラを設けたことを特徴
とするものである。

また、この発明のロープ牽引装置は、上記第１
の発明の構成に加え、前記ロープ溝を構成する板
ばねのロープとの接触部に楔作用および係合によ
る摩擦力増大を図る円周方向の長孔を複数形成し
たことを特徴とするものである。

さらに、この発明のロープ牽引装置は、上記第
１または第２の発明の構成に加え、前記案内ロー
ラのうちロープの出入口に設けられるローラ幅を
ロープの直径より僅かに広幅に形成して当該案内
ローラの外周が前記板ばねのロープ溝内に配置さ
れて前記板ばねのロープ溝を拡幅可能にしたこと
を特徴とするものである。

また、この発明のロープ牽引装置は、駆動源か
ら減速機を介してシーブに動力を伝達し回転駆動
されるシーブに牽引ロープを巻回しながらこの牽
引ロープ上を移動するロープ牽引装置において、
前記駆動源の出力軸と前記減速機の入力軸との間
に相対向するフランジ部に動力伝達用の凹部と凸
部のいずれかを供えたクラツチ部材を設け、駆動
源の出力軸に設けられたクラツチ部材の外周部に
軸方向に付勢され減速機の入力軸に設けられたク
ラツチ部材のフランジ部と対向するブレーキ用フ
ランジ部を供えたブレーキ部材を設け、これらフ
ランジ部とブレーキ用フランジ部との間にシーブ
に取付けられてこれらフランジ部で挟圧されるブ
レーキデイスクを設け、これらクラツチ部材のフ
ランジ部にそれぞれ円周方向に配置された中央部
が深い溝を形成するとともに、この溝内にブレー
キ係脱用の転動体を介装したことを特徴とするも
のである。

［作用］ このようなロープ牽引装置によれば、ロープ溝
を板ばねで構成するようにしており、シーブの全
周から均一に挟圧するようにして、曲げモーメン
トなどが作用しないようにしてロープの寿命を延
長を図るようにしている。

そして、板ばねで構成されたロープ溝部分に孔
を開けるようにし、孔内に膨らんだロープを引く
ことによる楔効果で押え力を増大して牽引力を大
きくするようにしている。

さらに、シーブの出入口部分の案内ローラを広
幅としており、ロープへの送込み及び送出しを容
易に行えるようにしている。

また、ブレーキ機構をねじ機構やラチエツト機
構を用いずに構成しており、しかもモータの停止
時にのみ動作するようにし、安定したブレーキ力
の確保や動作不良を防止するようにしている。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図および第２図はこの発明のロープ牽引装
置の一実施例にかかり、第１図は縦断面図、第２
図は正面図である。

このロープ牽引装置３０では、機枠３１内に設
けられるシーブ３２はシーブ本体３３とこれの両
側に取付けられてワイヤロープ３４の溝を形成す
るシープ側板３５，３５とで構成されている。

このシープ本体３３は、その先端部の厚さがワ
イヤロープ３４の直径よりわずかに薄くされると
ともに、溝の底部分となる先端部外周には、必要
に応じて凹凸加工の一つとしてローレツト加工が
施され、摩擦係数を増大するようになつている。
そして、シーブ本体３３の溝となる部分の外側部
分の外周が機枠３１にボールベアリングを介して
回転できるように取付けられている。

また、このシーブ本体３３に取り付けられるシ
ーブ側板３５，３５は板ばねを用いてリング状に
形成されており、片側からそれぞれ８本のボルト
３６で固定されるようになつている。さらに、シ
ーブ側板のワイヤロープ３４と接する部分には、
円周上等間隔で円周方向に長い長孔３７が形成さ
れ、シーブ側板３５，３５で挟まれたワイヤロー
プ３４をこの長孔３７部分で膨らませ、この状態
で引かれたワイヤロープ３４の楔作用によつて牽
引力を増大できるようにしてある。

このようなシーブ３２内にワイヤロープ３４を
確実に案内するためシーブ３２の外側の機枠３１
部分には、等間隔に案内ローラ３８，３９が設け
られ、ワイヤロープ３４の出入口に配置される２
つの案内ローラ３８，３８を除いてそれぞれの案
内ローラ３９の先端部が２つのシーブ側板３５，
３５の間に非接触状態で入り込んだ状態となるよ
うに配置されており、ワイヤロープ３４の出入り
口に配置される２つの案内ローラ３８，３８はそ
のローラ幅がワイヤロープ３４の直径よりわずか
に厚くされ、板ばねで作られたシーブ側板３５，
３５を押し開いてワイヤロープ３４の送込みと送
出しを容易とするようにしてある。

また、ワイヤロープ３４の出口側となる案内ロ
ーラ３８よりも外側には、固定式のワイヤガイド
４０が設けられ、シーブ３２からの取り出しを円
滑に行うようにしている。

次に、このようなシーブ３２の駆動機構４１と
ブレーキ機構４２について説明する。

まず、駆動源として機枠３１の側部にDCブレ
ーキ付きモータ４３が取付けられ、その出力軸４
４にキーを介してクラツチ機構４５を構成する一
方のクラツチ部材４６が駆動力の伝達を行うと同
時に軸方向に移動できるように取付けられてい
る。このクラツチ部材４６は先端部にフランジ４
７が形成され、このフランジ４７から突出して動
力伝達用のクラツチ爪４８が一体に形成されてい
る。

一方、このモータ４３の出力軸４４と同軸上に
サイクロン減速機４９の入力軸５０が配置され、
この入力軸５０にもう一方のクラツチ部材５１が
取付けられている。このクラツチ部材５１には、
クラツチ部材４６のフランジ４７より大径のフラ
ンジ５２が形成され、フランジ４８より突出した
部分がブレーキフランジ５３となるようにしてあ
り、フランジ４７のクラツチ爪４８に対応する位
置にクラツチ爪４８より大きい円弧状のクラツチ
孔５４が形成してある。そして、このクラツチ部
材５１の外周部とシーブ本体３３内周部との間に
は、ボールベアリングが介装され、互いが回転可
能に支持されている。

さらに、サイクロン減速機４９の出力部５５と
シーブ３２のシーブ本体３３の側部とがボルトで
一体に連結され、モータ４３からの駆動力がクラ
ツチ機構４５及びサイクロン減速機４９を介して
シーブ３２に伝達されるようになつている。

次に、ブレーキ機構４２について説明すると、
モータ４３の出力軸４４側のクラツチ部材４６の
外周部にブレーキフランジ５３と対向するフラン
ジと供えたブレーキ部材５６が軸方向にスライド
可能に設けられ、クラツチ部材４６のフランジ４
７の背面との間にローラスラストベアリングが介
装され、クラツチ部材４６の外周部との間には、
ローラベアリングが介装されている。このブレー
キ部材５６とブレーキフランジ５３との間には、
シーブ本体３３の内周部に形成したスプライン５
７に沿つて軸方向に移動可能なブレーキデイスク
５８が設けられ、ブレーキデイスク５８の両側に
は、ブレーキライニング５９が取付けられてい
る。

また、ブレーキ部材５６の背面とシーブ本体３
３との間には、皿ばね６０が介装され、ブレーキ
デイスク５８をブレーキフランジ５３とブレーキ
部材５６とで挟圧することでブレーキをかけるこ
とができるようになつている そして、このブレーキ機構４２の係合及び開放
を行うための機構として、クラツチ部材４６，５
１のフランジ４７，５２にそれぞれ円周方向に長
く、円周等間隔に３個の溝６１が設けられ、これ
らの溝６１が中央部が深く両側が浅いＶ字状に形
成してある。これらの溝６１内には、転動体とし
て鋼球６２が入れられており、溝６１のどの位置
に存在するかによつてフランジ４７，５２の間隔
を変更できるようにしてある。そして、これらフ
ランジ４７，５２の間隔が開いたときに鋼球６２
が溝６１から外れないようにクラツチ部材４６と
ブレーキ部材５６との間にばね６３が入れてあ
る。

このように構成されたロープ牽引装置３０の動
作は次のようになる。

このロープ牽引装置３０では、ワイヤロープ３
４に沿つて上昇する場合には、モータ４３を巻上
げ方向に駆動してシーブ３２を第２図の時計方向
に回転し、逆にワイヤロープ３４に沿つて下降す
る場合には、モータ４３を巻下げ方向に駆動して
シーブ３２を第２図の反時計方向に回転する。

すると、いずれの場合にもモータ４３の回転力
が出力軸４４からクラツチ部材４６に伝達され、
クラツチ爪４８が入つているクラツチ孔５４によ
つて他方のクラツチ部材５１に伝達される。

この直前のモータ４３の停止状態では、２つの
クラツチ部材４６，５１の溝６１内の鋼球６２が
溝６１の深い部分に位置するため、ブレーキ部材
５６とブレーキフランジ５３とでブレーキデイス
ク５８のブレーキライニング５９が挟圧され、シ
ーブ３２とモータ４３の出力軸４４との間を減速
比の非常に大きいサイクロン減速機４９を介して
固定状態にし、ブレーキが係合した状態となつて
いる。

この状態からモータ４３が駆動されると、出力
軸４４に取付けられたクラツチ部材４６が回転さ
れ、フランジ４７の溝６１が回転することにな
り、鋼球６２によつてクラツチ部材４６が押し戻
される。

このためクラツチ部材４６によつて皿ばね６０
を介してブレーキ部材５６を押し戻されることに
なつてブレーキが開放状態になり、他方のクラツ
チ部材５１への動力の伝達が行われ、シーブ３２
が駆動される。

すなわち、このロープ牽引装置３０では、上昇
及び下降のいずれの場合にもブレーキは開放状態
となり、停止状態の場合にのみブレーキが係合し
た状態となる。

駆動されたシーブ３２では、ほぼ１回巻かれた
ワイヤロープ３４が機枠３１に取付けられた案内
ローラ３８，３９によつて両側が板ばねで作られ
たシーブ溝内に位置し、シーブ側板３５，３５に
よつて全周にわたつてワイヤロープ３４が挟圧さ
れ、駆動力が伝達される。

また、板ばねで作られたシーブ側板３５，３５
に長孔３７が形成されているので、この部分では
挟み付けられていたワイヤロープ３４が膨らむこ
とになり、この状態でワイヤロープ３４を引くこ
とで長孔３７とワイヤロープ３４との間に楔作用
が生じ、シーブ３２からの動力の伝達がより効率
的な行われる。

さらに、シーブ溝となるシーブ本体３３の先端
部にローレツト加工が施されているので、ワイヤ
ロープ３４が押し込まれた状態となると、シーブ
３２とワイヤロープ３４との摩擦力が増加し、一
層牽引力を増大できる。

このように鋼球６２が溝６１の浅い部分に乗り
上げた状態でブレーキを開放してワイヤロープ３
４に沿つてのロープ牽引装置３０自体の上昇及び
下降が行われるが、負荷側であるシーブ３２の回
転数とモータ４３の回転数との間に差が生じる場
合、例えば下降時に負荷が大きく、モータ４３よ
りもシーブ３２の回転数が速い場合などでは、２
つのクラツチ部材４６，５１に回転差を生じるこ
とになる。

このためクラツチ部材４６，５１の溝６１内の
鋼球６２の位置が溝６１の深い方に移動し、クラ
ツチ部材４６及ブレーキ部材５１が皿ばね６０で
第１図の左側に押され、ブレーキデイスク５８が
ブレーキフランジ５３とブレーキ部材５６とで挟
圧されるようになつてブレーキの動作が始まり、
シーブ３２の下降速度を減少するようになる。

このような板ばねで作られたシーブ側板３５で
駆動力を伝達するとともに、駆動機構４１及びブ
レーキ機構４２を供えたロープ牽引装置３０で
は、従来のように２つの押えローラで押さえて牽
引力を得る場合に比べ、全周から平均的な押さえ
るようにしているので、大きな牽引力が得られる
とともに、集中荷重によるワイヤロープ３４の摩
耗や素線切れを少なくして寿命を延長することが
できる。

また、ワイヤロープ３４を直径が変化した場合
も両側から全周を挟圧するので、牽引力の変化を
小さくして、安定した牽引力が得られ、信頼性が
向上する。

さらに、シーブ溝が摩耗した場合には、シーブ
側板３５，３５を交換することで簡単に対応で
き、保守が安価にできる。

また、ワイヤロープ３４に衝撃荷重がかかつた
場合にも、シーブ３２のシーブ溝内をワイヤロー
プ３４が滑ることで緩和することができ、駆動機
構４１などメカニカル部分の破損などを防止する
ことができる。

さらに、このブレーキ機構４２を供えること
で、停止時にのみブレーキが作用し、昇降時に
は、開放状態となつているので、昇降距離が長い
場合にもブレーキライニング５９の摩擦熱の発生
が少なく、グリースなどの変質やライニング自体
の焼付きを防止することができ、ライニングの摩
耗を減少することもできる。

さらに、ラチエツト機構を用いないので、騒音
が少なく、しかもねじ機構によつてブレーキを動
作させるようにしていないので、ねじの締まり過
ぎによる動作不良などが起こらず、過負荷の緩和
もできる。

なお、上記実施例では、板ばねによる牽引力伝
達機構とブレーキ機構を同時に供えた装置で説明
他が、これらを別々に設置することも可能であ
り、いずれの場合にも従来の各機構の持つ欠点を
解消できる。

また、実施例のゴンドラ用のワインダとして用
いる場合に限らず、クレーン等建設荷役運搬用巻
上機として広く用いることができる。

さらに、ブレーキデイスクを１枚とする場合に
限らず、複数枚で構成し、ブレーキ部材を複数と
して多板式のブレーキとすることもでき、ブレー
キ力の増大を図ることができる。

また、牽引ロープとしてはワイヤロープに限ら
ず、他のロープであつても使用することができ、
荷重などによつて適宜選択すれば良い。

［発明の効果］ 以上、一実施例とともに具体的に説明したよう
にこの発明のロープ牽引装置によれば、次によう
な効果を奏する。

ロープ溝を板ばねで構成するようにしたので、
シーブの全周から均一にワイヤロープを挟圧する
ことができ、曲げモーメントなどが作用せず、ロ
ープの寿命の延長を図るとともに、安定した牽引
力を得ることができる。

また、板ばねで構成されたロープ溝部分に孔を
開けるようにすることで、孔内に膨らんだロープ
を引くことによる楔効果で押え力を増大すること
で牽引力を一層大きくすることができる。

さらに、シーブの出入口部分の案内ローラを広
幅とするようにすれば、ローブへの送込み及び送
出しを容易に行なうことができる。

また、ブレーキ機構をねじ機構やラチエツト機
構を用いずに構成するとともに、モータの停止時
にのみ動作するようにしたので、ブレーキ部分の
加熱による油脂類の変質やライニングの焼付き、
ねじの締まり過ぎによる動作不良などを防止する
ことができ、安定したブレーキ力を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明のロープ牽引装
置の一実施例にかかり、第１図は縦断面図、第２
図は正面図、第３図および第４図は従来のロープ
牽引装置の縦断面図および正面図である。 ３０：ロープ牽引装置、３２：シーブ、３３：
シーブ本体、３４：ワイヤロープ、３５：シーブ
側板、３７：長孔、３８，３９：案内ローラ、４
１：駆動機構、４２：ブレーキ機構、４５：クラ
ツチ機構、４６：クラツチ部材、４７：フラン
ジ、４８：クラツチ爪、４９：サイクロン減速
機、５１：クラツチ部材、５２：フランジ、５
３：ブレーキフランジ、５４：クラツチ孔、５
６：ブレーキ部材、５８：ブレーキデイスク、５
９：ブレーキライニング、６０：皿ばね、６１：
溝、６２：鋼球、６３：ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転駆動されるシーブに牽引ロープを巻回し
   ながらこの牽引ロープ上を移動するロープ牽引装
   置において、前記シーブのロープ側面と接する両
   側部のシーブ側板を板ばねで構成してロープを全
   周で均一に挟圧するロープ溝を形成する一方、こ
   のシーブ外周のロープ溝と対向してロープの飛び
   出しを防止する案内ローラを設けたことを特徴と
   するロープ牽引装置。 ２ 前記ロール溝を構成する板ばねのロープとの
   接触部に楔作用および係合による摩擦力増大を図
   る円周方向の長孔を複数形成したことを特徴とす
   る請求項１記載のロープ牽引装置。 ３ 前記案内ローラのうちロープの出入口に設け
   られるローラ幅をロープの直径より僅かに広幅に
   形成して当該案内ローラの外周が前記板ばねのロ
   ープ溝内に配置されて前記板ばねのロープ溝を拡
   幅可能にしたことを特徴とする請求項１または２
   記載のロープ牽引装置。 ４ 駆動源から減速機を介してシーブに動力を伝
   達し回転駆動されるシーブに牽引ロープを巻回し
   ながらこの牽引ロープ上を移動するロープ牽引装
   置において、前記駆動源の出力軸と前記減速機の
   入力軸との間に相対向するフランジ部に動力伝達
   用の凹部と凸部のいずれかを供えたクラツチ部材
   を設け、駆動源の出力軸に設けられたクラツチ部
   材の外周部に軸方向に付勢され減速機の入力軸に
   設けられたクラツチ部材のフランジ部と対向する
   ブレーキ用フランジ部を供えたブレーキ部材を設
   け、これらフランジ部とブレーキ用フランジ部と
   の間にシーブに取付けられてこれらフランジ部で
   挟圧されるブレーキデイスクを設け、これらクラ
   ツチ部材のフランジ部にそれぞれ円周方向に配置
   され中央部が深い溝を形成するとともに、この溝
   内にブレーキ係脱用の転動体を介装したことを特
   徴とするロープ牽引装置。