JP2003516917A - 巻上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フレーム(2)と、溝(12)を備えたロープドラム(3)と、巻上モータ(4)と、ギヤ(5)と、ピニオン(6)とを含む巻上装置。巻上モータ(4)は少なくとも部分的にロープドラム(3)の内側に配置されており、ロープドラム(3)はフレーム(2)に対してその両端で支持されている。巻上モータ(4)およびギヤ(5)はロープドラム(3)の一端だけでフレーム(2)に対して支持されており、この一端において巻上モータ(4)およびギヤ(5)がピニオン(6)を介してロープドラム(3)を回転させる。ピニオン(6)は、円筒と、ロープドラム(3)の内周縁との間に配置されており、円筒は、ロープドラム(3)の長軸と平行でありかつ巻上モータ(4)の筐体により規定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、フレームと、溝を有するロープドラムと、巻上モータと、ギヤと、
ピニオンとを含む巻上装置に関するものであり、巻上モータが少なくとも部分的
にロープドラムの内側に設置されており、ロープドラムは、フレームにその両端
で支持されており、巻上モータおよびギヤは、ロープドラムの一端だけでフレー
ムに支持されており、巻上モータおよびギヤがこの一端において、ピニオンを介
してロープドラムを回転させる。

【０００２】 巻上装置は一般的にロープ巻上機の一部であり、ロープ巻上機は固定設置、ま
たはトロリーによって軌道上を移動するかのいずれかである。巻上装置はまた荷
揚げのために使用することができる。荷物の垂直移送を目的とするロープ巻上機
においては、巻上装置の長さが大きな問題になる。なぜならば、長さによってト
ロリーの走行が制限されるからである。巻上装置の長さが大きいということは、
ロープ巻上機の設計上の基本思想、すなわち力伝達ギヤを最適化するためにロー
プドラムの直径を最小化しようとする傾向から来るものであり、このためにロー
プドラムの長さが大きなものになり、したがって一般に使用される巻上げ高さと
ロープ巻付けを有するロープ巻上機全体の長さが大きくなる。ロープドラムの直
径を最小化しようとする傾向に伴い、ロープドラムのピッチ円直径、すなわち溝
の中心直径と巻上ロープの直径との比の値を、現行のロープ巻上機の最も一般的
な運用範囲において要求される規格のうちの最小値に合致するように決めること
が専ら意図的に行なわれてきた。したがって、ロープドラムのピッチ円の直径と
巻上ロープの直径との比は典型的には、使用の激しさに依存して16〜25となり、
これにより、ロープドラムの長さはロープドラムの直径よりも著しく大きくなっ
ている。ロープドラムの長さが巻上装置およびロープ巻上機全体の長さの主要因
であり、かつトロリー上に設置されたロープ巻上機の移動方向は一般的にロープ
ドラムの長軸に平行であるために、ロープドラムの長さは、それがトロリーの運
行を制限するために大きな問題である。さらに、ロープドラムの回転運動時に、
ロープドラムの長軸方向において、長いロープドラム上の巻上ロープの出発点の
移動が大きくなる。多重巻きロープを有するロープ巻上機では、巻上ロープの出
発点が変位、すなわちドリフトする時、ロープドラムを離れる巻上ロープの、ロ
ープドラムの長軸に対する出発角度が変化する。ドリフトが大きいほど、またロ
ープ巻付けの多重度が大きいほど、出発角度の変化が大きくなる。ロープの種類
によるが、出発角度の最大値は1.5°から４°である。最大値に近づくか、また
はそれを超えると、巻上ロープの摩耗が増加する。巻上ロープのドリフト範囲が
広いと、負荷の制御上の問題を生じ、かつ吊上げフックが捩れる傾向がある。巻
上ロープのドリフトはまた、荷重支持構造の最適化に問題を生ぜしめる。なぜな
らば支持力が、巻上ロープのドラムからの出発点によって変動するためである。

【０００３】 巻上装置の長さを最小化するための従来の解決策は、巻上モータまたはギヤの
いずれかを、またはその両方をピニオンと同様にロープドラムの内側に配置する
か、もしくは巻上モータをロープドラムの傍に配置することを含んでいる。第一
の選択肢によれば、巻上モータ、ギヤおよびピニオンをロープドラムの内側にロ
ープドラムの長軸方向に設置することにより、巻上装置の最小の長さが達成され
ている。しかしロープドラムの直径をできるだけ小さくしているので、この解決
策は、冷却スペースが小さいことにより巻上モータの著しい発熱の原因となる。
この構造は、ロープドラムの両端に堅牢なフレームを必要とし、また中間シャフ
トが巻上モータとギヤとの間で振動に曝される。巻上モータをロープドラムの傍
に配置することは、ロープ巻上機の幅を増すことになるが、ロープ巻上機の全長
は、なおロープドラムの長さを基に決定される。

【０００４】 本発明の目的は、長軸方向に短い新型の巻上装置を提供することにある。

【０００５】 本発明に係わる巻上装置は、ロープドラムの長軸に平行でありかつ巻上モータ
の筐体によって規定される円筒と、ロープドラムとの間にピニオンが設置されて
いることを特徴としている。

【０００６】 本発明の基本思想は、積荷の垂直移送を目的とする巻上装置において、巻上モ
ータが少なくとも部分的にロープドラムの内側に設置されており、ロープドラム
は巻上装置のフレームに対して、その両端で支持されており、巻上モータと、巻
上モータからの力をピニオンに伝達するギヤは、ロープドラムの一端だけでフレ
ームに対して支持されていて、巻上モータおよびギヤがこの一端において、円筒
とロープドラムとの間に設置されているピニオンを介して、ロープドラムを回転
させ、円筒はロープドラムの長軸に平行であり、かつ巻上モータの筐体によって
規定されることである。本発明の好ましい実施例によれば、ロープドラムの直径
は巻上モータの直径よりも著しく大きい。本発明の好ましい第二の実施例によれ
ば、巻上モータは、ロープドラムの内側にロープドラムの中心に関して非対称に
設置される。本発明の好ましい第三の実施例によれば、ロープドラムの回転に必
要なトルクはその周縁を経て、ロープドラムからの巻上ロープの出発点において
ロープドラムに伝達される。

【０００７】 本発明の利点は、巻上装置の外形寸法およびこれによりロープ巻上機全体の外
形寸法がロープドラムの長軸方向において小さいということである。ロープドラ
ムの直径が従来の解決策に比して格段に大きいことにより、吊上げ高さを一定に
保ちながら、格段に短いロープドラムを使用することが可能である。これによっ
て積荷の吊上げおよび吊下げに伴う巻上ロープの水平方向の動きが小さくなり、
したがって積荷の有害な水平方向の動きが軽減される。巻上ロープの水平方向の
動きが小さいことにより、ロープの力はほぼ均一に荷重支持構造に配分されるの
で、小型軽量の支持構造が可能になるが、このことは、さらにロープ巻上機のト
ロリーおよびそれを支持する橋桁の寸法を決定するときにも利用することができ
る。巻上ロープのロープドラムからの出発角度が小さく、かつロープドラムのピ
ッチ円直径とロープ直径との比を、一般に使用されていてかつ規格により許容さ
れている最小値と比較して２倍ないし３倍の大きさとすることができるので、ロ
ープの耐用期間が著しく増加する。さらにまた、巻上ロープの水平方向の動きが
小さいことは、ロープ角度が小さいこととあいまって、ロープに支持される吊上
げフックが捩れる危険性を効果的に軽減する。巻上ロープの水平方向の動きが小
さいことにより、本発明に係わる巻上装置では、ロープ角度が４°を超えること
なしに、12重までロープを重ね巻きできるロープ巻上機の構成が可能になる。ロ
ープドラムの内径が巻上モータの外径よりも明らかに大きいため、かつ巻上モー
タとギヤがロープドラムの一端だけでフレームに対して支持されているために、
ロープドラムの外側に設置された巻上モータに比し一層よい巻上モータへの換気
を図ることができるので、巻上モータの過熱の問題がなくなる。本発明のさらな
る利点は、構造上の変更が容易なことである。なぜならば、ロープドラムの長さ
が、それに取り付けられている巻上モータとギヤの支持には影響を与えないため
である。巻上モータをロープドラムの中心に関して非対称に設置することにより
、ギヤの設計上の自由度を増すことができる。さらに、ロープドラムの回転に必
要なトルクがその周縁を経て、巻上ロープの、ドラムからの出発点においてロー
プドラムに伝達される場合には、巻上装置の巻上モータおよびそれに取り付けら
れたギヤの大きさを最適化することができ、またロープドラムの直径または長さ
のいずれかを変更することにより、吊上げ高さを変更することができる。

【０００８】 本発明を添付の図面を参照して、より詳細に説明する。

【０００９】 図１は、巻上装置１を部分断面図として概略的に示す。巻上装置１は、フレー
ム２とロープドラム３とを含む。ロープドラム３は両端で、ベアリング７を介し
てフレーム２に対して支持されている。ロープドラム３の外表面にはピッチ溝12
が設けられており、巻上ロープはロープドラム３が回転中に、この溝へと導かれ
、さらにロープドラム３に平行な単一面上へと導かれる。ロープドラム３の外径
は溝12の全長にわたって本質的に一定である。簡明化のため、図１では巻上ロー
プを図示していない。巻上手段として巻上ロープの代りにチエーン、ベルトまた
はその他同等の巻上手段を使用することができる。さらに巻上装置１は巻上モー
タ４を含み、巻上モータ４は、その長軸方向において少なくとも部分的にロープ
ドラム３の内側に設置され、ロープドラム３の中心と巻上モータ４の中心が一致
するようにされている。巻上モータ４に関連して、巻上モータ４の冷却用リブ材
13が示されており、冷却用リブ材13は、巻上モータ４の筐体を取り巻いている。
さらにまた、巻上装置１はギヤ５またはギヤシステム５を含む。ギヤ５またはギ
ヤシステム５は巻上モータ４の力をピニオン６に伝達する。ピニオン６はロープ
ドラム３と巻上モータ４との間に設置され、ロープドラム３を、その内周縁上に
あるギヤリム８を介して回転させる。ピニオン６はロープドラム３の長軸方向に
おいて、部分的にロープドラム３と巻上モータ４の間に設置されている。ピニオ
ン６はロープドラム３の長軸方向において、ロープドラム３と巻上モータ４との
間の空間の完全に外側に設置することもできる。しかしピニオン６は少なくとも
部分的に、ロープドラム３と巻上モータ４との間に設置することが好ましい。図
１において、ギヤ５はロープドラム３の長軸方向において部分的にロープドラム
３の内側に延びている。ギヤ５もまた、ギヤ５に必要とされる空間に応じて、ロ
ープドラム３の完全に外側に設置することができるが、少なくとも部分的にロー
プドラム３の内側に設置することが好ましい。巻上モータ４およびギヤ５は、ロ
ープドラム３のその端部だけでフレーム２に対して支持されており、この一端に
おいて巻上モータ４およびギヤ５がピニオン６を回転させるように配置されてい
る。巻上モータ４をフランジ17により支持材14に取り付けることにより、巻上モ
ータ４は支持材14によってフレーム２に対して支持されている。フランジ17の直
径は一般的に冷却用リブ材13の直径よりも大きい。ギヤ５は巻上モータ４のフラ
ンジ17に対して支持されている。ギヤ５が支持材14に対して支持されるようにす
ることもできる。巻上モータ４およびギヤ５のフレーム２に対する支持を実現す
るには幾つかの方法があり、図１は、支持を実現する１つの選択肢を示すに過ぎ
ない。ロープドラム３の内周縁上におけるピニオン６の位置は自由に決定するこ
とができるが、図３に示すように、すなわち巻上ロープ９がロープドラム３を離
れる点である巻上ロープ９の出発点10に、ピニオン６を設置することが好ましい
。

【００１０】 本発明の好ましい実施例によれば、図１の巻上装置１におけるロープドラム３
の直径は、図２に示すように、巻上モータ４の筐体15の直径よりも実質的に大き
くすることが可能であり、たとえば巻上モータ４の筐体15の直径が、ロープドラ
ム３の直径の2/3となるようにすることが可能であり、これは換言すれば、ロー
プドラム３の直径が従来の解決策よりも格段に大きいということである。ロープ
ドラム３の大きさは、ロープドラム３のピッチ円直径と巻上ロープ９の直径との
比がたとえば30ないし60となるように、すなわち従来の解決策と比較すれと、そ
の２倍ないし３倍となるように定めることができる。この比を60より大きくする
こともできる。ロープドラム３上の巻上ロープ９のドリフトが、ロープドラム３
のピッチ円直径よりも小さいかまたは等しくなるように、この大きさを決めるこ
とが好ましい。すなわちロープドラム３の長軸方向における溝12の長さＳが、最
大でもロープドラム３のピッチ円直径に等しいことが好ましい。

【００１１】 図２は、本発明に係わる第二の巻上装置１の原理図を、部分断面図として概略
的に示す。簡明化のため、図２は、図２に係わる実施例の最も主要な部品のみを
示している。巻上モータ４の筐体15は、巻上モータ４の位置において、および破
線16で示されるその仮想的な延長上において、ロープドラム３の長軸に平行な円
筒面を規定している。ピニオン６は、破線16で示される前記の円筒面とロープド
ラム３との間に設置されている。ロープドラム３の長軸方向において、巻上モー
タ４の冷却リブ材13用のスペースが必要であるため、ピニオン６は、巻上モータ
４とロープドラム３との間のスペースの外側に設置されている。巻上モータ４の
冷却リブ材13の大きさは、巻上モータ４の冷却上の要求に従って決められる。冷
却リブ材13を短くし、かつ巻上モータ４の末端のフランジ17を成形して、ピニオ
ン６を巻上モータ４の筐体15とロープドラム３との間に設置するのに十分なスペ
ースができるようにすることが可能であり、これは換言すれば、ピニオン６を巻
上モータ４の筐体15とロープドラム３との間に設置することができるということ
である。図２においては、巻上モータ４の力をピニオン６に伝達するギヤ５は、
完全にロープドラム３の内側に配置されている。

【００１２】 図３は、本発明に係わる第三の巻上装置１の原理図を、巻上装置の端部から見
て概略的に示す。簡明化のため、図３は、図３に係わる実施例の最も主要な部分
のみを示す。図３において巻上モータ４は、ロープドラム３の中心11に関して非
対称に設置されており、かつピニオン６はロープドラム３と巻上モータ４との間
に設置されている。図３はまた、ロープドラム３上における巻上ロープ９の出発
点10をピニオン６の点に置く方法を示しており、これにより巻上装置１の巻上モ
ータ４およびそれに取り付けられたギヤ５の大きさを最適化することができる。
しかしながら、巻上ロープ９の、ドラムからの出発点10をピニオン６の点に置か
なければならないというわけではない。

【００１３】 図３は、巻上モータ４をロープドラム３の内側に非対称に設置するための一例
を示すに過ぎない。図３に示された配置と異なるように、巻上モータ４をロープ
ドラム３の中心11に関して非対称に配置することも可能である。ピニオン６を、
巻上ロープ９のドラムからの出発点10に配置することが好ましいが、これが不可
欠ということではない。

【００１４】 図面およびそれに関連する明細書は、本発明の思想を説明することを目的とす
るものに過ぎない。本発明の詳細は特許請求の範囲内で変更可能である。巻上装
置１の使用範囲はいずれにせよ限定されるものではなく、かつ巻上装置１は固定
設置もしくはトロリー上設置のいずれかが可能である。本発明に係わる巻上装置
１は、ロープ巻上機のロープ巻付け構造を限定するものではなく、また巻上ロー
プ９の数量を限定するものでもない。巻上装置１で使用されるギヤ５は自由に選
択可能であり、かつピニオン６は必ずしも別個の部品とする必要はなく、ギヤ５
の一部とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に係わる巻上装置の一実施例の概略図を部分断面図として示す
。

【図２】 図２は、本発明に係わる巻上装置の第二の実施例の概略原理図を部分断面図と
して示す。

【図３】 図３は、巻上装置の端部から見た本発明に係わる巻上装置の第三の実施例の概
略原理図を示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１４年２月１４日（２００２．２．１４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項８】 請求項１から７までのいずれかに記載の巻上装置におい
て、前記ギヤ(5)は、少なくとも部分的に前記ロープドラム(3)の内側にあること
を特徴とする巻上装置。

【請求項９】 請求項１から８までのいずれかに記載の巻上装置におい
て、前記ピニオン(6)は、前記ギヤ(5)の一部であることを特徴とする巻上装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム(2)と、溝(12)を備えたロープドラム(3)と、巻上モ
   ータ(4)と、ギヤ(5)と、ピニオン(6)とを含み、該巻上モータ(4)は少なくとも部
   分的に前記ロープドラム(3)の内側に配置されており、該ロープドラム(3)は前記
   フレーム(2)に対してその両端で支持されており、前記巻上モータ(4)および前記
   ギヤ(5)は前記ロープドラム(3)の一端だけで前記フレーム(2)に対して支持され
   ており、この一端において前記巻上モータ(4)および前記ギヤ(5)が前記ピニオン
   (6)を介して前記ロープドラム(3)を回転させる巻上装置において、前記ピニオン
   (6)は、円筒と、前記ロープドラム(3)の内周縁との間に配置されており、該円筒
   は、該ロープドラム(3)の長軸と平行でありかつ前記巻上モータ(4)の筐体により
   規定されることを特徴とする巻上装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の巻上装置において、前記ロープドラム(3)
   の直径が、前記巻上モータ(4)の筐体(15)の直径よりも明らかに大きいことを特
   徴とする巻上装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の巻上装置において、前記ロープド
   ラム(3)の長軸方向における該ロープドラム(3)の溝(12)の長さ(S)は、最大でも
   該ロープドラム(3)のピッチ円直径に等しいことを特徴とする巻上装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の巻上装置において、前記ロープドラム(3)
   のピッチ円直径と前記巻上ロープ(9)の直径との比が少なくとも30であることを
   特徴とする巻上装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の巻上装置において、前記ロープド
   ラム(3)のピッチ円直径と前記巻上ロープ(9)の直径との比が30ないし60であるこ
   とを特徴とする巻上装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５までのいずれかに記載の巻上装置において、
   前記巻上モータ(4)は、前記ロープドラム(3)の中心(11)に関して非対称に配置さ
   れていることを特徴とする巻上装置。
7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれかに記載の巻上装置において、
   前記ピニオン(6)は、前記巻上ロープ(9)の前記ドラムからの出発点(10)に配置さ
   れていることを特徴とする巻上装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれかに記載の巻上装置において、
   前記ピニオン(6)は、前記ロープドラム(3)の長軸方向において、該ロープドラム
   (3)と前記巻上モータ(4)との間に少なくとも部分的に配置されていることを特徴
   とする巻上装置。
9. 【請求項９】 請求項１から８までのいずれかに記載の巻上装置において、
   前記ギヤ(5)は、少なくとも部分的に前記ロープドラム(3)の内側にあることを特
   徴とする巻上装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９までのいずれかに記載の巻上装置において
    、前記ピニオン(6)は、前記ギヤ(5)の一部であることを特徴とする巻上装置。