JPH0537886U - 電動巻上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 所謂地球吊り状態等から発生する大きな衝撃
負荷や極端な過負荷を防止した電動巻上装置を提供す
る。 【構成】 モータにより駆動回転されるピニオン軸を伝
動ギヤを介して減速軸に連動連結し、該減速軸を減速ギ
ヤを介してロードシーブに連動連結して成る電動巻上装
置において、前記モータを一定速又は二速形用モータに
より構成し、前記伝動ギヤと前記減速軸の間に所定トル
ク以上でスリップ可能なクラッチ機構と、伝動ギヤに対
する減速軸の相対的逆転を防止するラチエートホイール
を備えたメカニカルブレーキを設けた構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、歯車減速部にメカニカルブレーキを備えた電動巻上装置に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電動巻上装置は、電磁ブレーキだけを備えたもの、電磁ブレーキとメカ ニカルブレーキを備えたもの、電磁ブレーキとクラッチ機構を備えたもの、の３ 種類に分類できる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の何れの電動巻上装置も、所謂地球吊り状態等から発生する大きな衝撃負 荷や極端な過負荷を防止することができない。

【０００４】 この点について、クラッチ機構を備えた電動巻上装置の場合、衝撃や過負荷を ある程度は防止できるものの、クラッチの外れるギリギリの負荷では、巻上げら れてしまう状態が起こり、一旦空間に巻上げられた負荷がモータの巻上回転中止 と同時に衝撃負荷として作用し、荷の落下を生じる恐れがあり危険である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決した電動巻上装置を提供するものであり、その第一 の手段として構成したところは、モータにより駆動回転されるピニオン軸を伝動 ギヤを介して減速軸に連動連結し、該減速軸を減速ギヤを介してロードシーブに 連動連結して成る電動巻上装置において：前記モータを一定速又は二速形用モー タにより構成し；前記伝動ギヤと前記減速軸の間に所定のトルク以上でスリップ 可能なクラッチ機構を構成して成る点にある。

【０００６】 また、本考案が第二の手段として構成したところは、モータにより駆動回転さ れるピニオン軸を伝動ギヤを介して減速軸に連動連結し、該減速軸を減速ギヤを 介してロードシーブに連動連結して成る電動巻上装置において：前記モータを一 定速又は二速形用モータにより構成し；前記伝動ギヤと前記減速軸の間に所定の トルク以上でスリップ可能なクラッチ機構を構成し；更に、前記伝動ギヤと前記 減速軸の間に、伝動ギヤに対する減速軸の相対的逆転を防止するメカニカルブレ ーキを構成して成る点にある。

【０００７】 更に、本考案が第三の手段として構成したところは、前記第二の手段において 、メカニカルブレーキが、減速軸上で回転する第一作動部材と、減速軸上で前記 伝動ギヤにより回転せしめられる第二作動部材と、第一作動部材及び第二作動部 材の間に設けられ逆転時にのみラチェット爪により回転を阻止されるラチェット ホイールと、伝動ギヤに対する減速軸の相対的逆転時に前記第一作動部材及び第 二作動部材をしてラチェットホイールを挟着せしめるように減速軸上を螺進せし めるネジ手段とにより構成された点にある。

【０００８】

【実施例】

以下図面に基づき本考案の１実施例を詳述する。

【０００９】 （電磁ブレーキの構成） 図１及び図２に示すように、モータ１のロータ軸２には、モータエンド側にデ ィスク３がスプライン結合されている。このディスク３の外周には更にブレーキ ディスク４がスプライン結合されており、該ブレーキディスク４の両側面にはブ レーキライニング５、５が設けられている。一方のブレーキライニング５には固 定板６が臨み、他方のブレーキライング５には可動板７が臨んでおり、可動板７ は常時はスプリング８により前記ブレーキライニング５に圧接されている。従っ て、この状態でブレーキディスク４は両側面のブレーキライニング５、５を固定 板６及び可動板７により挟持され、ロータ軸２を摩擦制動する。

【００１０】 前記可動板７の後方には、ギャップを介してブレーキコイル９が配設されてお り、該ブレーキコイル９はモータ１と電気的に接続されている。即ち、モータ１ に電流が流れると同時にブレーキコイル９にも電流が流れる。従って、モータ１ の回転時にはブレーキコイル９が前記可動板７を吸引し、前述したギャップに相 当して可動板７をスプリング８に抗して後退させるので、ブレーキディスク４に 制動力は作用しない。

【００１１】 而して、モータ１の回転時には可動板７が図２の矢印Ｘ１方向に移動してロー タ軸２を非制動状態とし、モータ１の停止時には可動板７が矢印Ｘ２方向に移動 してロータ軸２を制動状態とする電磁ブレーキ１０が構成される。

【００１２】 前記モータ１は、一定速のモータでも、２速形のモータでも良いが、後述の安 定した摩擦トルクを設定するためには、スタート時は低速運転、吊荷が空間に上 昇してからは高速運転で操作できる２速形モータを採用することにより、設定ト ルクが決めやすく、また使用状態からしても作業性が良い。

【００１３】 （伝動機構の構成） 図１及び図３に示すように、前記ロータ軸２は、接続カラー１１を介してピニ オン軸１２に連結されている。このピニオン軸１２は、ギヤボックス１３内に延 長された軸部にピニオン１４を有する。前記ギヤボックス１３内にはピニオン軸 １２と平行な減速軸１５が軸架されている。この減速軸１５には伝動ギヤ１６が 設けられており、該伝動ギヤ１６は前記ピニオン１４に噛合し、後述するクラッ チ機構４２を介して、ピニオン軸１２の回転を伝動ギヤ１６により減速軸１５に 伝達する。

【００１４】 前記減速軸１５の軸端部には減速ピニオン１７が設けられており、該減速ピニ オン１７は減速ギヤ１８に噛合する。減速ギヤ１８は筒状のロードシーブ１９の 外周にスプライン結合されており、該ロードシーブ１９は、前記ピニオン軸１２ の外側に同軸状に配置されると共に、該ピニオン軸１２とは独立して回転自在で ある。従って、減速軸１５の回転は減速ピニオン１７及び減速ギヤ１８を介して ロードシーブ１９に伝達される。ロードシーブ１９にはロードチェーン２０が巻 掛けされており、以上の伝動機構により、モータ１によりロードシーブ１９を駆 動回転しロードチェーン２０を巻上げる。

【００１５】 （メカニカルブレーキの構成） 前記減速軸１５の外周には雄ネジ２１が形成され、該雄ネジ２１には第一作動 部材２２と第二作動部材２３がそれぞれ内周の雌ネジを介して螺合されている。 第一作動部材２２は減速軸１２の減速ピニオン１７に隣接して設けられ、外周に 第一ブレーキ板２２ａを構成する。第二作動部材２３は、筒部２３ｂと、該筒部 ２３ｂの外周から前記第一ブレーキ板２２ａに近隣して延設された第二ブレーキ 板２３ａとを形成している。

【００１６】 前記第一ブレーキ板２２ａ及び第二ブレーキ板２３ａの間に位置して、筒部２ ３ｂの外周にはラチェットホイール２４が配置され、該ラチェットホイール２４ の両側面にはブレーキライニング２５、２５が設けられている。

【００１７】 前記ラチェットホイール２４は、内周部に摺動カラー２６を圧入一体化してお り、該摺動カラー２６は前記筒部２３ｂの外周上に摺動自在に外挿されている。 ラチェットホイール２４にはラチェット爪２７が噛合されており、該ラチェット 爪２７はギヤボックス１３に軸支２８され、常時スプリング２９により該ラチェ ット爪２７をラチェットホイール２４に噛合するように付勢されている。

【００１８】 モータ１によりピニオン軸１２を駆動回転し、減速軸１５を正転せしめること により、減速ピニオン１７及び減速ギヤ１８を介してロードシーブ１９を正転さ せる巻上げ時において、静止した減速軸１５に対して伝動ギヤ１６を正転方向に 回転させる場合、伝動ギヤ１６と減速軸１５の相対的関係は、正転する伝動ギヤ １６に対して減速軸１５が「相対的に逆転する」場合であり、この場合は、雄ネ ジ２１を介して第一作動部材２２及び第二作動部材２３はネジが締まる方向、即 ち、図３の矢印Ｙ１方向に移動される。ラチェットホイール２４は第一ブレーキ 板２２ａ及び第二ブレーキ板２３ａにより挟持一体化され、第一ブレーキ板２２ ａを減速ピニオン１７に圧接し、減速軸１５を同行回転させる。ラチェットホイ ール２４はラチェット爪２７に対し自由回転可能な方向に回転され、該爪２７を ラチェット歯を乗り越えさせつつ、図３の矢印Ｚ１方向に回転する。

【００１９】 一方、伝動ギヤ１６を静止した状態で、減速軸１５を逆転させる場合、又は、 伝動ギヤ１６を逆転させるが、その逆転速度よりも速い速度で減速軸１５を逆転 させる場合、何れも伝動ギヤ１６に対して減速軸１５が「相対的に逆転する」関 係にあるから、前記と同様に、雄ネジ２１によりラチェットホイール２４が第一 ブレーキ板２２ａ及び第二ブレーキ板２３ａと一体化されるが、ラチェットホイ ール２４はラチェット爪２７により逆転を阻止される。即ち、ラチェットホイー ル２４はラチェット爪２７に噛合しており、図４の矢印Ｚ２のように回転不能な 状態にある。従って、回転不能に固定されたラチェットホイール２４に対して減 速軸１５は、第一ブレーキ板２２ａ及び第二ブレーキ板２３ａの一対のブレーキ ライニング２５、２５に対する摩擦抵抗による制動力を受けることになり、これ によりメカニカルブレーキ３０が構成される。

【００２０】 尚、減速軸１５を静止した状態で伝動ギヤ１６を逆転させる場合、又は減速軸 １５が逆転するが、該逆転速度よりも高速で伝動ギヤ１６が逆転する場合は、上 述したような「相対的に逆転する」関係とは反対に「相対的に正転する」関係と されるので、第一作動部材２２及び第二作動部材２３は雄ネジ２１に対して弛む 方向、即ち図３の矢印Ｙ２方向に移動し、ラチェットホイール２４の挟着状態を 解くので、ラチェットホイール２４は筒部２３ｂ上を空転する。

【００２１】 （クラッチ機構の構成） 図３に示すように、上述した伝動ギヤ１６は、内周に摺動カラー３１を圧入一 体化しており、該摺動カラー３１を第二作動部材２３の筒部２３ｂの外周上に摺 動自在に外挿している。伝動ギヤ１６の両側面にはブレーキライニング３２、３ ２が設けられており、一方のブレーキライニング３２は前記第二ブレーキ板２３ ａに隣接せしめられている。他方のブレーキライニング３２に隣接して前記筒部 ２３ｂには押さえ板３３が外挿され、該押さえ板３３に更に隣接して皿バネ３４ が設けられている。

【００２２】 皿バネ３４は筒部２３ｂに螺合された軸ナット３５により固定される。即ち、 軸ナット３５を筒部２３ｂに螺進させることにより皿バネ３４を押圧し、これに より伝動ギヤ１６を第二ブレーキ板２３ａと押さえ板３３により挟持せしめる。 挟持力は、前記軸ナット３５の螺進量による皿バネ３４の弾発力により定められ るが、伝動ギヤ１６が適正負荷で空回りしない摩擦トルクに設定される。トルク 設定を行うとき、クラッチ機構部一式を組立てた後、伝動ギヤ１６を固定した状 態で、第二ブレーキ板２３ａの側部位置に設けられた段差部４３にトルクレンチ をセットし、設定トルク値を決められるようにしてある。因に、段差部４３は、 図５に示している。また軸ナット３５の回転による摩擦トルク調整は、ギヤボッ クス１３の外部から操作できるようにしておくことが好ましい。尚、前記軸ナッ ト３５は爪付座金３６により遊転を防止されている。また、前記押さえ板３３は 第二作動部材２３に対して一体的に結合されており、例えば、図５に示すように 第二作動部材２３の筒部２３ｂの外周面に等角度で溝部３７を形成する一方、図 ６に示すように押さえ板３３の軸孔に前記溝部に適合する突出部３８を形成し、 両者の嵌合により一体的結合を構成する。

【００２３】 更に、伝動ギヤ１６の逆転時における第二作動部材２３のストッパとして、減 速軸１５の軸端部に凹部３９を設け、図７（Ａ）に示すような半割カラー４０を 前記凹部３９を挟んで対向せしめ、一対の半割カラー４０を外周側から丸カラー ４１により拘束している。これにより、第二作動部材２３の矢印Ｙ２方向への移 動量を制御し、無負荷時の巻下回転に際してのメカニカルブレーキ３０の弛み過 ぎや、負荷時の巻下回転に際してロードチェーン２０のエンドストッパ突き当た り時におけるメカニカルブレーキ３０の弛み過ぎを防止できる。

【００２４】 而して、前記皿バネ３４により摩擦トルクを調整し設定された伝動ギヤ１６に よりクラッチ機構４２が構成される。

【００２５】 次に前記実施例に基づく作用を説明する。

【００２６】 （適正負荷における巻上げ） モータ１を正転方向に駆動回転することによりロータ軸２及びピニオン軸１２ が回転される。ピニオン軸１２の回転は伝動ギヤ１６により第二作動部材２３に 伝達される。第二作動部材２３が正転すると、上述したように、該第二作動部材 ２３は減速軸１５上を雄ネジ２１に沿って矢印Ｙ１方向に移動し、該第二作動部 材２３の第二ブレーキ板２３ａとラチェットホイール２４と第一ブレーキ板２２ ａとを締めつけ一体化し、第一作動部材２２を減速ピニオン１７に圧着すること により該減速軸１５を回転せしめ、減速ギヤ１８を介してロードシーブ１９を巻 上げ方向に回転駆動する。

【００２７】 尚、前記ラチェットホイール２４は、ラチェット爪２７を乗り越えつつ図４の 矢印Ｚ１方向に回転する。

【００２８】 （適正負荷における停止） モータ１を停止した状態で、吊り荷によりロードシーブ１９は逆転（巻下げ回 転）しようとする。ロードシーブ１９の逆転は、減速ギヤ１８及び減速ピニオン １７を介して減速軸１５に伝達されるが、ラチェットホイール２４はラチェット 爪２７により逆転を阻止されているので、減速軸１５は逆転しない。即ち、この 減速軸１５の逆転方向に対しては、上述したように、第一作動部材２２及び第二 作動部材２３が何れも雄ネジ２１を締めつける方向に作用し、矢印Ｙ１方向に螺 進し締着されるので、ラチェットホイール２４は減速軸１５に対して空回りしな い。従って、減速軸１５と、第一、第二作動部材２２、２３と、ラチェットホイ ール２４と、ラチェット爪２７とが一体化された関係にあり、ラチェットホイー ル２４の両側面のブレーキライニング２５の摩擦制動トルクにより吊り荷の下降 を防止する。

【００２９】 （適正負荷における巻下げ） モータ１を逆転してロータ軸２及びピニオン軸１２を逆転すると、伝動ギヤ１ ６が逆転される結果、減速軸１５に対して第二作動部材２３が雄ネジ２１を弛め る方向、即ち、矢印Ｙ２方向に移動する。このためメカニカルブレーキ３０の制 動力が弱められ、ラチェットホイール２４は第一、第二作動部材２２、２３に対 して相対的に空回りする。一方、下降する吊り荷の重力によりロードシーブ１９ も逆転され、この逆転は減速ギヤ１８及び減速ピニオン１７を介して減速軸１５ に伝達される。

【００３０】 ところで、伝動ギヤ１６の逆転に対して、吊り荷の負荷による減速軸１５の逆 転が速くなろうとすると、上述したように、減速軸１５の雄ネジ２１に対して、 第一、第二作動部材２２、２３が矢印Ｙ１方向に締着されることになり、ラチェ ットホイール２４の両側面のブレーキライニング２５、２５に圧接して制動トル クを生じ、減速軸１５の逆転を減速する。

【００３１】 このため、減速軸１５は伝動ギヤ１６よりも速く逆転することはなく、吊り荷 を加速させることなくモータ１の逆転に応じて等速で巻下げ下降させることがで きる。

【００３２】 （衝撃負荷、過大負荷作用時における巻上げ） クラッチ機構４２により、伝動ギヤ１６は、適正負荷内では空転しないように トルク設定がなされている。この状態で、衝撃負荷や過大負荷が作用すると、伝 動ギヤ１６は、皿バネ３４に抗して押さえ板３３の側面上をスリップすることに なり、該伝動ギヤ１６を空転させ、吊り荷を巻上げない。

【００３３】 このため、電動巻上装置には適正負荷以上の負荷が作用することはなく、衝撃 負荷、過大負荷による破損を防止することができる。

【００３４】 （無負荷時における運転） メカニカルブレーキ３０は作動しないが、モータ１や歯車機構の惰性回転は、 電磁ブレーキ１０により制動され停止する。

【００３５】

【考案の効果】

請求項１に記載の本考案によれば、巻上装置に衝撃負荷や極端な過負荷が作用 しても、巻上装置の破損を防止すると共に、過巻防止装置のリミットスイッチが 故障した場合の巻上装置の破損、モータを正逆操作するマグネットスイッチの溶 着時に起こるモータの焼損並びに巻上装置の破損を防止することができるという 効果があり、更に、モータ１を２速形のモータにより構成しておけば、スタート 時は低速運転、吊荷が空間に上昇してからは高速運転で操作することができ、安 定した摩擦トルクを設定するためのトルク設定が容易であり、しかも、作業性が 良いという効果がある。

【００３６】 また、請求項２又は３に記載の本考案によれば、前記効果と併せて、一旦巻上 げられた吊り荷は、メカニカルブレーキにより落下制御されるので、電気的な操 作を行わない限り落下することはなく安全であるという効果がある。この点に関 しては、地球吊り状態等において衝撃負荷が作用しても破損しない巻上装置を設 計するためには、定格荷重に対して１０倍近辺の安全率を考慮した設計をしなけ ればならず、この場合、巻上装置本体のコスト高を招来するのに対して、本考案 では、定格荷重に対して適正値を以て設計するだけで衝撃負荷を吸収することが でき、低コストの下で安全な巻上装置を提供できるものであり、実用的価値は著 大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す切欠断面図である。

【図２】図１の左半部を拡大して示す断面図である。

【図３】図１の右半部を拡大して示す断面図である。

【図４】ラチェットホイールを示す側面図である。

【図５】第二作動部材を示す正面図と側面図である。

【図６】押さえ板を示す正面図と側面図である。

【図７】半割カラーと丸カラーを示し、（Ａ）は半割カ
ラーの正面図と側面図、（Ｂ）は丸カラーの正面図と側
面図である。

【符号の説明】

１ モータ ２ ロータ軸 １０ 電磁ブレーキ １２ ピニオン軸 １３ ギヤボックス １４ ピニオン １５ 減速軸 １６ 伝動ギヤ １７ 減速ピニオン １８ 減速ギヤ １９ ロードシーブ ２０ ロードチェーン ２１ 雄ネジ ２２ 第一作動部材 ２２ａ 第一ブレーキ板 ２３ 第二作動部材 ２３ａ 第二ブレーキ板 ２３ｂ 筒部 ２４ ラチェットホイール ２７ ラチェット爪 ３０ メカニカルブレーキ ３３ 押さえ板 ３４ 皿バネ ３５ 軸ナット ４０ 半割カラー ４１ 丸カラー ４２ クラッチ機構

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータにより駆動回転されるピニオン軸
   を伝動ギヤを介して減速軸に連動連結し、該減速軸を減
   速ギヤを介してロードシーブに連動連結して成る電動巻
   上装置において：前記モータを一定速又は二速形用モー
   タにより構成し；前記伝動ギヤと前記減速軸の間に所定
   のトルク以上でスリップ可能なクラッチ機構を構成して
   成ることを特徴とする電動巻上装置。
2. 【請求項２】 モータにより駆動回転されるピニオン軸
   を伝動ギヤを介して減速軸に連動連結し、該減速軸を減
   速ギヤを介してロードシーブに連動連結して成る電動巻
   上装置において：前記モータを一定速又は二速形用モー
   タにより構成し；前記伝動ギヤと前記減速軸の間に所定
   のトルク以上でスリップ可能なクラッチ機構を構成し；
   更に、前記伝動ギヤと前記減速軸の間に、伝動ギヤに対
   する減速軸の相対的逆転を防止するメカニカルブレーキ
   を構成して成ることを特徴とする電動巻上装置。
3. 【請求項３】 前記メカニカルブレーキが、減速軸上で
   回転する第一作動部材と、減速軸上で前記伝動ギヤによ
   り回転せしめられる第二作動部材と、第一作動部材及び
   第二作動部材の間に設けられ逆転時にのみラチェット爪
   により回転を阻止されるラチェットホイールと、伝動ギ
   ヤに対する減速軸の相対的逆転時に前記第一作動部材及
   び第二作動部材をしてラチェットホイールを挟着せしめ
   るように減速軸上を螺進せしめるネジ手段とにより構成
   されたことを特徴とする請求項２に記載の電動巻上装
   置。