JP2002060184A - ウインチドラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻胴に巻かれた捨て巻き分のロープが万一繰
り出されてもロープが固定手段から離脱しにくいウイン
チドラムを提供する。 【解決手段】 ロープ７を巻くための円筒状の巻胴２と
巻胴２の両端部に設けられたフランジ３とロープ７の端
部を固定するための固定手段とを有するウインチドラム
において、フランジ３の外側に一列のロープ７を巻くこ
とのできる捨て巻用のロープ巻部６と捨て巻用のロープ
巻部６に巻かれるロープ７の端部を固定するための固定
手段とを設けるとともに、巻胴２側のロープ７を捨て巻
用のロープ巻部６側に引き出すためのロープ挿通孔３ａ
をフランジ３に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クレーンにおける
ブーム及びジブの起伏ロープや吊り荷用のロープ等を巻
き取るためのウインチドラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】クレーンでは、吊り荷を吊るための巻上
げロープをウインチドラムで巻き取ったり巻き戻したり
することにより吊り荷を上昇下降させる。また、ブーム
起伏ロープやジブ起伏ロープをウインチドラムで巻き取
ったり巻き戻したりすることによりブームやジブを起伏
させる。本発明は、こうしたクレーンにおけるウインチ
ドラム等、建設作業に使用するウインチドラムに関する
ものである。このウインチドラムは、ロープを巻くため
の円筒状の巻胴とこの巻胴の両端部に設けられた円板状
のフランジとロープの端部を固定するための固定手段と
を有する。ウインチドラムの巻胴に巻かれたロープに
は、大きな張力がかかる。固定手段で固定されたロープ
の端部が万一こうした張力により固定手段から抜け落ち
ると、きわめて危険である。本発明は、こうした事態が
生じないように従来のウインチドラムを改良しようとす
るものである。

【０００３】そこで、後に詳述する本発明の理解を容易
にするため、この従来のウインチドラムの一例を図３及
び図４に基づいて説明する。図３は、従来例のウインチ
ドラムを概略的に示す正面図、図４は、図３のウインチ
ドラムの側面図である。

【０００４】これらの図において、１は図示しないモー
タにより回転駆動される従来例のウインチドラム、２は
ロープ７を巻くためのウインチドラム１の円筒状の巻
胴、３はこの巻胴２の両端部に巻胴２と同心円状に鍔状
に設けられ、巻胴２に重ねて巻かれるロープ７が巻胴２
から外れるのを阻止する働きをする円板状のフランジ、
４はロープ７の端部を固定するための固定手段をなすボ
ルト、５は同じくその固定手段をなす固定用のプレー
ト、７は鋼鉄製のワイヤをより合わせて製作されたワイ
ヤロープである。

【０００５】巻胴２には、図３に示すように、ロープ７
を巻き付けるときにこれを係合させることができる溝２
ａが全周にわたって形成されている。ロープ７を巻胴２
に巻き付ける場合、ここに示す例では、巻胴２側のロー
プ７の端部を、フランジ３に形成された図示しないロー
プ挿通孔に通すことによりフランジ３の外側に引き出し
て固定するようにしている。図には明示されていない
が、固定用のプレート５には、その内側に、ロープ７を
浅く係合させることができる溝が形成されているととも
に、ボルト４を挿通させることができる複数個のボルト
挿通孔が形成されている。また、フランジ３の外側に
は、これらのボルト挿通孔に対応して、ボルト４を螺合
できるようにするための複数個の螺子孔が形成されてい
る。

【０００６】ロープ７の一端部をフランジ３の外側に固
定する場合、フランジ３の外面に当てたロープ７の一端
部を、固定用のプレート５内側の前記溝に係合させるよ
うにして固定用のプレート５で押えながら、同プレート
５をボルト４で締め付けるようにして固定する。このよ
うに、ここに示す例では、ロープ７の端部を固定するた
めの固定手段を固定用のプレート５とボルト４とで構成
し、ロープ７を固定用のプレート５の内面とフランジ３
の外面とで挟持してこれら内外面との摩擦力により固定
するようにしている。

【０００７】こうしたウインチドラム１で作業をすると
きには、巻胴２側のロープ７の端部をフランジ３の外側
に引き出して固定用のプレート５とボルト４とでフラン
ジ３の外面に固定した後、ロープ７を巻胴２に巻き付け
る。しかる後、巻胴２を図示しないモータで正逆所望の
方向に回転させてロープ７を巻き取ったり巻き戻したり
するが、このとき、ロープ７に加わる荷重により、ロー
プ７に張力が作用してロープ７を固定用のプレート５か
ら引き抜こうとする力が働く。そして、特に、ロープ７
を一杯に繰り出したときにこうした力が働くと、巻胴２
とロープ７との間に摩擦力がほとんど作用しない状態に
あるため、ロープ７の端部が固定用のプレート５から抜
ける危惧がある。

【０００８】こうした問題に対応して、従来、ロープ７
を繰り出すときには、最大限繰り出すときでも、目一杯
繰り出さないで、規定列数のロープ７の巻列を巻き残す
ようにする方策が採られていた。このようにロープ７を
最大限繰り出すときでも何列かのロープ７を巻胴２に巻
き残しておくことを、「捨て巻き」又は「余巻き」と称
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】こうしたことから、従
来の技術では、作業員がウインチドラム１の操縦上のミ
スや不注意等により、捨て巻き分のロープ７までも繰り
出すようにロープ７を過剰に繰り出したときには、ロー
プ７が固定手段としての固定用のプレート５から離脱し
やすくなって危険な事態が発生する。特に、図４に示す
ように、固定用のプレート５の近くのロープ７の部分が
真っ直に引っ張られたとき、すなわちプレート５内入口
部のロープ７の方向とその近くのプレート５外のロープ
７の方向とが揃った状態でロープ７が引っ張られたとき
には、ロープ７が固定用のプレート５から抜けやすくな
ってきわめて危険な事態が生じる。

【００１０】ロープの過剰な繰り出しによる危険を予防
するため、規定列の捨て巻きが確保できなくなるほどロ
ープが過剰に繰り出されたときに巻胴の作動を停止させ
る最低巻列感知装置をウインチドラムに設ける方法も従
来採られていたが、こうした装置を設けた場合でも、万
一、最低巻列感知装置が故障したときには、やはり、危
険な事態が発生する。また、ロープの一端部を前記の固
定手段によるよりも抜けにくくするため、ロープを楔状
のコッタで固定する固定手段を設けて、こうした危険な
事態の発生を防ぐようにしたウインチドラムも従来知ら
れている。このウインチドラムは、例えば特開平５ー２
０１６９６号公報に開示されているように、楔状のコッ
タと、ウインチドラム側に設けられそのコッタを嵌合す
る楔状の凹部とで構成され、ロープの一端部を楔状のコ
ッタの表裏の楔面に沿わせるようにしてＵ字状に巻き付
けた後にコッタをロープと共に楔状の凹部に嵌入するこ
とによりロープを楔止めするようにしたものである。

【００１１】このロープをコッタで固定するウインチド
ラムは、固定用のプレート５とボルト４の固定手段を設
けたものよりはロープを強固に固定することができる。
しかしながら、その固定作業は、特に、ロープの一端部
をコッタに沿わせるようにＵ字状に折り曲げながらコッ
タと共に楔状の凹部に嵌入する作業を伴い、ロープが太
くなればなるほど難作業となる。そのため、こうしたコ
ッタを設けたウインチドラムであっても、その固定作業
の出来栄え如何によっては、ロープが過剰に繰り出され
たときに固定手段から離脱する危惧がある。

【００１２】本発明は、こうした従来の技術の問題を解
決するために創作されたものであって、その技術課題
は、巻胴に巻かれた捨て巻き分のロープが万一繰り出さ
れてもロープが固定手段から離脱しにくいウインチドラ
ムを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、こうした技術
課題を達成するため、ロープを巻くための円筒状の巻胴
とこの巻胴の両端部に設けられたフランジとロープの端
部を固定するための固定手段とを有するウインチドラム
において、フランジの外側に少なくとも一列のロープを
巻くことのできる捨て巻用のロープ巻部とこの捨て巻用
のロープ巻部に巻かれるロープの端部を固定するための
固定手段とを設けるとともに、巻胴側のロープを捨て巻
用のロープ巻部側に引き出すためのロープ引出部をフラ
ンジに形成した。

【００１４】本発明のウインチドラムは、このように捨
て巻用のロープ巻部をフランジの外側に設けているの
で、このウインチドラムで作業をするときには、巻胴側
のロープをロープ引出部から捨て巻用のロープ巻部側に
引き出した後、そのロープを捨て巻用のロープ巻部に巻
いて端部を固定手段で固定することにより、フランジの
外側に少なくとも一列のロープ巻き列を確保することが
できる。このフランジ外側のロープ巻き列におけるロー
プは、巻胴側の捨て巻き分のロープを全て繰り出すよう
に一杯に繰り出したときでも、繰り出されることはない
ため、最低一列の捨て巻きがフランジの外側に常に確保
されることとなる。したがって、本発明のウインチドラ
ムは、巻胴に巻かれた捨て巻き分のロープが万一繰り出
されても、従来の技術に比べてロープが固定手段から離
脱しにくい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかを示す具体化例を図１及び図２に基づ
いて説明することにより、本発明の実施の形態を明らか
にする。図１は、本発明の具体化例のウインチドラムを
概略的に示す正面図、図２は、図１のウインチドラムの
側面図である。これらの図において図３及び図４と同一
の符号を付けた部分は、両図と同等の部分を表すので、
詳述しない。

【００１６】本発明の具体化例のウインチドラム１０
は、すでに述べた従来例のウインチドラム１と同様、ロ
ープ７を巻くための溝２ａを形成した円筒状の巻胴２
と、この巻胴２の両端部に巻胴２と同心円状に鍔状に設
けられたフランジ３と、ロープ７の端部を固定するため
の固定手段としての固定用のプレート５やボルト４とを
備えていて、この限りにおいては従来例のものと変わら
ない。

【００１７】そこで、このウインチドラム１０の特徴的
な構造を述べると、本ウインチドラム１０は、フランジ
３の外側に一列のロープ７を巻くことのできる捨て巻用
のロープ巻部６を設けている。この捨て巻用のロープ巻
部６は、巻胴２と略同径の円形断面を有して巻胴２と同
心的に設けられ、外周には、ロープ７を巻き付けるとき
にこれを係合させることができる一条の溝６ａが形成さ
れている。ここに示す例では、捨て巻用のロープ巻部６
に一列のロープ７を巻き付けるようにしているが、捨て
巻用のロープ巻部６は、複数列のロープ７を巻き付け得
るように形成してもよく、要は、フランジ３の外側に最
低一列のロープ７を巻くことのできるように形成すれば
よい。その場合、溝６ａも、そのロープ７の巻き列数に
適うように形成すればよい。

【００１８】本ウインチドラム１０は、こうした捨て巻
用のロープ巻部６を設けたことと関連して、捨て巻用の
ロープ巻部６に巻かれるロープ７の端部を固定するため
の、固定用のプレート５とボルト４からなる従来例と同
様の固定手段が設けられているとともに、巻胴２側のロ
ープ７を捨て巻用のロープ巻部６側に引き出すためのロ
ープ引出部としてのロープ挿通孔３ａがフランジ３に形
成されている。

【００１９】このウインチドラム１０で作業をするとき
には、巻胴２側のロープ７をロープ挿通孔３ａから捨て
巻用のロープ巻部６側に引き出した後、図２に示すよう
に、そのロープ７を捨て巻用のロープ巻部６に巻いて端
部を固定用のプレート５とボルト４とで固定するととも
に、巻胴２側のロープ７を巻胴２に巻き付ける。その結
果、フランジ３の外側に一列のロープ巻き列を確保する
ことができる。このフランジ３の外側のロープ巻き列に
おけるロープ７は、巻胴２側の捨て巻き分のロープ７を
全て繰り出すように一杯に繰り出したときでも、繰り出
されることはないため、作業中、一列分の捨て巻きがフ
ランジ３の外側に常に確保されることとなる。したがっ
て、このウインチドラム１０は、巻胴２に巻かれた捨て
巻き分のロープ７が万一繰り出されても、従来の技術に
比べてロープ７が固定用のプレート５から抜けにくい。

【００２０】こうした効果を力学上の観点から実証する
ため、巻胴２側の捨て巻き（フランジ３の内側の捨て巻
き）分のロープ７が全て繰り出された場合におけるロー
プ保持力（ロープ７を固定用のプレート５から引き抜こ
うとする力に対抗する力）について、本ウインチドラム
１０と前述の従来例のウインチドラム１とを以下に比較
する。

【００２１】まず、従来例のウインチドラム１に関する
ロープ保持力Ｔ₁ について述べる。いま、ウインチドラ
ム１の操縦時に、図４に示すように、巻胴２側の捨て巻
きが無くなって、固定用のプレート５内のロープ７が真
っ直に引っ張られたものとすると、この引っ張り力によ
りロープ７が固定用のプレート５から引き抜かれようと
するのを阻止する力は、固定用のプレート５とロープ７
との間の摩擦力だけである。したがって、従来例のウイ
ンチドラム１に関するロープ保持力Ｔ₁ は、次の（１）
式で表すことができる。

【００２２】 Ｔ₁ ＝μ×Ｆ×Ｎ…………………………（１） 前（１）式及び後記（２）式において、μは固定用のプ
レート５とロープ７間の摩擦係数、Ｆはボルト４の１本
当たりのボルト軸力、Ｎは使用するボルト４の本数、を
意味する。ここで、ボルト軸力とは、ボルト４を締めた
ときに固定用のプレート５に作用するボルト４の軸方向
の力である。

【００２３】次に、本ウインチドラム１０に関するロー
プ保持力Ｔ₂ について述べる。本ウインチドラム１０で
は、巻胴２側の捨て巻きが無くなっても、一列分の捨て
巻きが捨て巻用のロープ巻部６の個所に常に確保されさ
れているため、ロープ７が固定用のプレート５から引き
抜かれようとするのを阻止する力としては、固定用のプ
レート５とロープ７との間の摩擦力（前（１）式のＴ
₁ ）だけでなく、捨て巻用のロープ巻部６とこれに巻か
れた一列分のロープ７との間の摩擦力が加わる。したが
って、本ウインチドラム１０に関するロープ保持力Ｔ₂
は、次の（２）式で表すことができる。

【００２４】 Ｔ₂ ＝μ×Ｆ×Ｎ＋Ｔ_f ×ｅ^{( μ ' ×θ )}……（２） 前（２）式において、Ｔ_f はロープ巻部６のロープ７の
ロープ張力、μ’はロープ巻部６とロープ７間の摩擦係
数、θはロープ巻部６へのロープ７の巻付け角度、を意
味する。巻付け角度θは、張力を加えながら巻き付けら
れたロープ７が捨て巻用のロープ巻部６に接触している
領域の角度（図２を参照のこと）であり、その単位はラ
ジアン（ｒａｄ）である。

【００２５】前（１）式と前（２）式の右辺同士を対比
すれば、巻胴２に巻かれた捨て巻き分のロープ７が全て
繰り出された場合に、本ウインチドラム１０が従来例の
ウインチドラム１に比べてどれだけロープ７を抜けにく
くしているかを量的に理解することができる。そして、
ロープ７の巻付け角度θを大きくすればするほど、従来
例に比べて、ロープ７がますます抜けにくくなることが
分かる。ここでは、捨て巻用のロープ巻部６にロープ７
を一列巻いた例を示したが、複数列巻くようにすれば、
捨て巻用のロープ巻部６とこれに巻かれるロープ７間の
摩擦力もそれだけ増加して、ロープ７を固定用のプレー
ト５から一層抜けにくくすることができる。このよう
に、本ウインチドラム１０では、ロープ７を固定用のプ
レート５から従来例よりも抜けにくくすることができる
ため、ボルトサイズを大きくする、ボルト本数を増やす
等の安全対策を講じることなく、ロープの過剰繰り出し
時におけるロープ保持力を確保することができ、ロープ
７端部の固定作業の作業効率を従来例のウインチドラム
１よりも向上させることがができる。

【００２６】ここに従来例として例示したウインチドラ
ム１は、ロープ７の端部を固定するための固定手段に固
定用のプレート５とボルト４からなるボルト止めの固定
手段を使用しているが、このボルト止めの固定手段は、
ロープ７が固定手段から離脱しやすい反面、他の固定手
段に比べて作業の便が良い。したがって、こうした固定
手段を設けたウインチドラムに本発明を適用すれば、ロ
ープに太いものを用いる必要がある場合やロープを頻繁
に交換する必要がある場合において、ウインチによる作
業を効率的でかつ安全に行うことができる。本発明は、
前述したロープをコッタで固定する方式のウインチドラ
ムや最低巻列感知装置を設けたウインチドラムにも適用
することができ、これらのウインチドラムに適用すれ
ば、ウインチによる作業を一層安全に行うことができ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、「巻胴とフランジとロープの端部を固定するための
固定手段とを有するウインチドラムにおいて、フランジ
の外側に少なくとも一列のロープを巻くことのできる捨
て巻用のロープ巻部とこの捨て巻用のロープ巻部に巻か
れるロープの端部を固定するための固定手段とを設ける
とともに、巻胴側のロープを捨て巻用のロープ巻部側に
引き出すためのロープ引出部をフランジに形成した」の
で、本発明によれば、巻胴に巻かれた捨て巻き分のロー
プが万一繰り出されてもロープが固定手段から離脱しに
くいウインチドラムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化例のウインチドラムを概略的に
示す正面図である。

【図２】図１のウインチドラムの側面図である。

【図３】従来例のウインチドラムを概略的に示す正面図
である。

【図４】図３のウインチドラムの側面図である。

【符号の説明】

２ 巻胴 ２ａ 巻胴の溝 ３ フランジ ３ａ ロープ挿通孔 ４ ボルト ５ 固定用のプレート ６ 捨て巻用のロープ巻部 ６ａ 捨て巻用のロープ巻部の溝 ７ ロープ １０ ウインチドラム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロープを巻くための円筒状の巻胴とこの
   巻胴の両端部に設けられたフランジとロープの端部を固
   定するための固定手段とを有するウインチドラムにおい
   て、フランジの外側に少なくとも一列のロープを巻くこ
   とのできる捨て巻用のロープ巻部とこの捨て巻用のロー
   プ巻部に巻かれるロープの端部を固定するための固定手
   段とを設けるとともに、巻胴側のロープを捨て巻用のロ
   ープ巻部側に引き出すためのロープ引出部をフランジに
   形成したことを特徴とするウインチドラム。