JPS591675B2 - 過負荷防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えば巻上機や電気ホイスト等のように巻胴
に巻回されたワイヤロープに負荷を連結して荷役作業を
する荷投機械等の過負荷防止装置の改良に関するもので
ある。

一般に巻上機等の駆動源となる電動機の起動トルクは定
格トルクの数倍となっているために、負荷の荷重見積り
を誤って定格荷重以上の負荷を巻上げ、あるいは巻下げ
て荷役作業を行なう場合にはワイヤロープの切断事故、
あるいは機体の早期損傷が発生することがあった。

このような事態の発生を防止するために従来より巻上機
や電気ホイスト等に過負荷防止装置が装着されていた。

先づ、電気ホイストに過負荷防止装置を備えたものを第
１図に従って説明する。

図において、１は支持枠、２はこの支持枠１に結合され
た巻上用電動機、３はこの巻上用電動機２を制御する押
釦スイッチ、４は上記巻上用電動機２に減速装置（図示
せず）を介して連結された巻胴、５は一端部がこの巻胴
４に固定されると共に巻回され、他端部が上記支持枠１
に結合されたエコライザ６に連結されたワイヤロープ、
７はこのワイヤロープ５に吊持され、上記ワイヤロープ
５の移動と共に上下に移動するフックブロックで、フッ
ク８に負荷が懸架される。

９は上記支持枠１に結合された渦巻防止用リミットスイ
ッチ、１０は上記ワイヤロープ５の上記フックブロック
７と上記エコライザ６との間の適宜の箇所に装着された
過負荷防止装置、１１は上記巻上用電動機２に結合され
たブザー、またはランプ等によりなる警報装置で、上記
過負荷防止装置１０により駆動される。

次に第２図、第３図に従って電気ホイスト等に使用され
る従来の過負荷防止装置について説明する。

図において、１２は過負荷防止装置１０の第１のケーシ
ング、１２ａはこの第１のケーシング１２の図において
上方に設けられた半円形状の第１の支持部、１２ｂは上
記第１のケーシング１２の図において下方に設けられた
半円形状の第２の支持部、１２ｃは上記第１のケーシン
グ１２の中央部に設けられた中空膨出部、１３は上記第
１のケーシング１２に螺着結合される第２のケーシング
、１３ａはこの第２のケーシング１３の図において上方
に設けられた半円形状の第１の支持部で、上記第１の支
持部１２ａに対向している。

１３ｂは上記第２のケーシング１３の図において下方に
設けられた半円形状の第２の支持部で、上記第２の支持
部１２ｂに対向している。

１３ｃは上記第２のケーシング１３の内周面の中央部に
設けられた突出部よりなる第３の支持部で、上記中空膨
出部１２ｃと対向している。

５は一端部がエコライザ６に連結され、他端が巻胴４に
巻回されると共に負荷が懸架されるフックブロック７を
吊持するワイヤロープで、上記第１のケーシング１２と
上記第２のケーシング１３との上記夫々の第１の支持部
１２ａ 、１３ａに緊着され、上記夫々の第２の支持部
１２ｂ、１３ｂには摺動可能に装着されている。

１４は上記第１のケーシング１２の中空膨出部１２ｃに
嵌挿された可動子、１５は上記中空膨出部１２ｃに介挿
された皿はねよりなる弾性体で、上記ワイヤロープ５に
加わる張力が定格張力以下の場合には図に示す如く上記
可動子１４を介して上記ワイヤロープ５を上記第３の支
持部１３ｃの端面に所定の押圧力で押接するようになさ
れている。

１６は上記中空膨出部１２ｃ内に装着されたマイクロス
イッチよりなる制御手段で、上記ワイヤロープ５に加４
つる張力の分力が定格以上になった時に上記可動子１４
が上記弾性体１５の弾力に抗して移動した時に開成し、
上記巻上用電動機２の操作回路を遮断したり、あるいは
ブザー、ランプ等の警報装置と動作させるようになされ
ている。

なお、上記第１のケーシング１２と上記第２のケーシン
グ１３とで筒体１７を構成している。

Ｔは上記ワイヤロープ５に加わる張力、Ａは上記第１の
支持部１２ａ、１３ａＳＢは上記可動子１４の上記ワイ
ヤロープ５に対する押接点、Ｃは上記第２の支持部１２
ｂ、１３ｂ、ＴＩは上記ワイヤロープ５の上記Ｂ、Ｃ間
に加わる張力、Ｔ２は上記ワイヤロープ５の上記Ａ、Ｂ
間に加わる張力、θは上記ワイヤロープ５の上記筒体１
７内での屈折角度、Ｆｌは上記弾性体１５に加わる力、
Ｆ２．Ｆ３は上記第１の支持部１２ａ、１３ａ及び上記
第２の支持部１２ｂ、１３ｂに加わる上記ワイヤロープ
５に加わる張力Ｔの分ブバμは上記ワイヤロープ５と上
記可動子１４、及び上記ワイヤロープ５と上記第２の支
持部１２ｂ、１３ｂとの摩擦係数である。

次にこのように構成されたものの動作について説明する
。

フックブロック７のフック８に定格荷重以下の負荷を懸
架して巻上用電動機２を駆動して負荷を巻上げ、あるい
は巻下す場合には、ワイヤロープ５に加はる張力Ｔは定
格以下であり、従って弾性体１５に加わる張力の分力Ｆ
１も定格以下であるので弾性体１５は変位せず、このた
め制御手段１６は閉成状態を保持して巻上用電動機２は
回転を継続し、また警報装置も動作しない。

負荷の荷重が定格以上ψ場合にはワイヤロープ５に加わ
る張力Ｔも定格以上になり弾性体１５に加わる張力Ｔの
分力Ｆ１も定格以上になり、可動子１４は弾性体１５の
弾力に抗して変位して制御手段１６を押圧する。

このため制御手段１６は開成し、巻上用電動機２を停止
させたり警報装置を作動させ、ワイヤロープ５及び機体
に対する過負荷を防止するようになっている。

従来の過負荷防止装置は以↓のように構成されているた
め弾性体１５に加わる力Ｆ １ ＝ ２ｓｉｎθ・Ｔ（
１±２ μ５ｉｒｌθ）となるが、ワイヤロープ５はＢ
及Ｃ点で摺動可能になっているため、Ｂ点、Ｃ点の摩擦
による負荷の荷重の検出精度が悪い欠点があった。

才た、ワイヤロープ５が第２の支持部１２ｂ 、 １３
ｂ及び可動子１４、第３の支持部１３ｃと摺接するため
に、上記支持部１２ ｂ 、１３ ｂ 、１３ ｃ等が
摩耗する。

このためワイヤロープ５の筒体１７内での屈折角度θが
減少し、負荷の荷重を小さく検出する欠点があった。

また弾性体１５に加わる力Ｆ１は第２の支持部１２ｂ
、 １３ｂに加わる力Ｆ３の２倍の大きさの力となるの
で弾力の大きい弾性体１５が必要となり、装置が大形に
なると共に原価高になる欠点があった。

また、第２の支持部１２ｂ 、 １３ｂに比較して第３
の支持部１３ｃにおけるストロークが１／２のために負
荷の検出精度が１／２になるという欠点があった。

この発明はこのような従来の過負荷防止装置の欠点を解
消しようとしてなされたもので、中央の支持部を偏心さ
せると共に、一方の支持部にワイヤロープを押圧する可
動子と、この可動子を付勢する弾性体と、可動子の変位
を検出して制御動作する制御手段を設けることにより、
検出精度を向上できる過負荷防止装置を提供することを
目的としている。

第４図、第５図に従ってこの発明の一実施例について説
明する。

図において、１２は過負荷防止装置１０の第１のケーシ
ング、１２ａはこの第１のケーシング１２の図において
上方に設けられた半円形状の第１の支持部、１２ｂは上
記第１のケーシング１２の略々中央部に設けられた半円
形状の第２の支持部、１２ｃは上記第１のケーシング１
２の図において下方に設けられた中空膨出部、１３は上
記第１のケーシング１２に螺着結合される第２のケーシ
ング、１３ａはこの第２のケーシング１３の図において
上方に設けられた半円形状の第１の支持部で、上記第１
の支持部１２ａに対向している。

１３ｂは上記第２のケーシング１３の略々中央部に設け
られた半円形状の第２の支持部で、上記第２の支持部１
２ｂに対向している。

１３ｃは上記第２のケーシング１３の図において下方に
設けられた突出部よりなる第３の支持部で、上記中空膨
出部１２ｃに略々対向している。

５は一端部がエコライザ６に連結され、他端部が巻胴４
に巻回されると共に負荷が懸架されるフックブロックを
吊持するワイヤロープて、上記第１の支持部１２ａ、１
３ａと、上記第２の支持部１２ｂ 、 １３ｂの夫々に
緊着されている。

１４は上記第１のケーシング１２の中空膨出部１２ｃに
嵌挿された可動子、１５は上記中空膨出部１２ｃに介挿
された皿ばねよりなる弾性体で、上記ワイヤロープ５に
加わる張力が定格以下の場合には変位せず、図に示す如
く上記可動子１４を介して上記ワイヤロープ５を上記第
３の支持部１３ｃの端面に所定の押圧力で押接するよう
になされている。

なお、上記ワイヤロープ５は上記第３の支持部１３ｃの
端面に摺接可能になされている。

１６は上記中空膨出部１２ｃ内に装着されたマイクロス
イッチよりなる制御手段で、上記ワイヤロープ５に加わ
る張力の分力が定格以上になった時に上記可動子１４が
上記弾性体１５の弾力に抗して移動し、上記可動子１４
に押圧されて開成し、上記巻上用電動機２の操作回路を
遮断したり、あるいはブザー、ランプ等の警報装置を動
作させるようになされている。

なお、第１のケーシング１２と上記第２のケーシング１
３とで筒体１７を構成している。

その他の符号は従来装置と同様であるので説明を省略す
る。

次にこのように構成されたものの動作について説明する
。

弾性体１５に加わる力Ｆ １ ＝Ｔ ２Ｓｉｎθ、Ｔ２
＝Ｔ（１±μｓｉｎθ）トナリ、マタ、ワイヤロープ５
の摺接箇所は第３の支持部１３ｃ及び可動子１４のみで
あるので、弾性体１５に加わる力Ｆ１は従来装置の１／
２となり弾性体１５を小形にすることができるので装置
全体が小形且つ安価になる。

また摩擦箇所が少くなるため荷重の検出精度が向上する
。

その他の動作は従来装置と同様であるので説明を省略す
る。

なお、この実施例では電気ホイストの過負荷防止装置に
ついて説明したが、ワイヤロープ５の一端が固定された
ものであり、他端に張力が加えられるものであれば同様
の効果を奏することは勿論である。

また、第３の支持部１３ｃ１可動子１４、弾性体１５を
下方に備えたものについて説明したが、例えば、第４図
においてワイヤロープ５の下方を固定し、上方より張力
が加わるものであれば第１の支持部１２ａ、１３ａを図
において下方に、第３の支持部１３ｃ１可動子１４、弾
性体１５を図において上方に備えたものであっても同様
の効果を奏することは勿論である。

この発明は以上のように、３点の支持部のうち中央の支
持部は、他の２点の支持部の相互を結ぶ線上に対し偏心
させて位置させ、上記中央の支持部と他の２点のうち一
方の支持部とでワイヤロープを折曲させて緊着すると共
に、他方の支持部には、上記ワイヤロープと直交方向に
変位自在に設けられ、上記中央の支持部の偏心方向とは
逆方向に上記ワイヤロープを押圧する可動子、この可動
子を上記ワイヤロープに向って付勢する弾性体、上記可
動子の上記偏心方向への変位を検出し制御動作する制御
手段を設けたので、ワイヤロープに加わる荷重の検出精
度が向上するばかりでなく、弾性体に加わる力が従来装
置の１／２となり装置が小形且つ安価になる等の効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は過負荷防止装置を具備した電気ホイストの側面
図、第２図は従来の過負荷防止装置の断面図、第３図は
従来の過負荷防止装置によるワイヤロープに加わる力の
釣合状態を示す図、第４図はこの発明の一実施例を示す
断面図、第５図はこの発明の一実施例のワイヤロープに
加わる力の釣合状態を示す図である。 図中、１は支持枠、２は巻上用電動機、３は押釦スイッ
チ、４は巻胴、５はワイヤロープ、６はエコライザ、７
はフックブロック、８はフック、９は渦巻防止リミット
スイッチ、１０は過負荷防止装置、１１は警報装置、１
２は第１のケーシング、１２ａ、１３ａは第１の支持部
、１２ｂ。 １３ｂは第２の支持部、１２ｃは中空膨出部、１３は第
２のケーシング、１３ｃは第３の支持部、１４は可動子
、１５は弾性体、１６は制御手段、１７は筒体、Ｔはワ
イヤロープに加わる張力、θはワイヤロープの屈折角度
、μは摩擦係数である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端が固定されて張力を支持するワイヤロープ、こ
   のワイヤロープに結合され、内周部に３点の支持部を有
   し、これらの支持部で上記ワイヤロープを支持する筐体
   を備えたものにおいて、上記３点の支持部のうち中央の
   支持部は、他の２点の支持部の相互を結ぶ線上に対し偏
   心させて位置させ、上記中央の支持部と他の２点のうち
   二方の支持部とで上記ワイヤロープを折曲させて緊着す
   ると共に、他方の支持部には、上記ワイヤロープと直交
   方向に変位自在に設けられ、上記中央の支持部の偏心方
   向とは逆方向に上記ワイヤロープを押圧する可動子、こ
   の可動子を上記ワイヤロープに向って付勢する弾性体、
   上記可動子の上記偏心方向への変位を検出し制御動作す
   る制御手段を備えた過負荷防止装置。