【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重量物を吊り下げ、人力により昇降移動させるための昇降装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人力を利用して重量物を昇降させるための器具としては、手動式チェーンブロックがある。手動式チェーンブロックは、操作用鎖車の回転を平歯車によって減速して被操作用鎖車に伝えるようになっており、前記操作用鎖車に巻回された操作用チェーンを一方向へ引き降ろすと、前記被操作用鎖車に巻かれて一端にフックを有する鎖が巻き取られるように構成されている。手動式チェーンブロックを使用する際には、鎖車を支持する本体を高所に吊り下げて用いる。
【０００３】
人力による操作用鎖車の回転を平歯車によって減速して被操作用鎖車に伝えることにより回転トルクは大きくなり、重量物を上昇させることができる。
【０００４】
このほか、外部から動力用の電源を供給して電動モータの回転力を前記操作用鎖車に伝達して重量物を上昇させる構成の電動式チェーンブロックもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の手動式チェーンブロックは、重量物を上昇させる能力は各個人の力に依存しており、逆に、降ろす際は重量物の重量が重いほど下りる速さが早くなってしまい危険である。更に、上昇させる際に消費して位置エネルギーとして蓄えられたエネルギーは、重量物を降ろす際には有効に活用されていない。
【０００６】
一方、電動式チェーンブロックは、電源を外部から供給する必要があるだけでなく、前記と同様に上昇させることによって蓄えられた位置エネルギーを有効に活用していない。
【０００７】
そこで本発明は、斯かる課題を解決した昇降装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための請求項１に係る昇降装置の構成は、被搬送物を昇降させる昇降手段と、当該昇降手段に連動連結された電動機と、前記電動機により回生された電力を蓄えたりあるいは電力を放出したりする蓄電手段と、当該蓄電手段と前記電動機との間で電力を供給あるいは回生させる主回路部と、当該主回路部のスイッチングを制御する制御部とで構成したことを特徴とする。
【０００９】
斯かる昇降装置では、被搬送物を下降させる際に電動機が回されて発電した電力を蓄電手段に蓄電し、被搬送物を上昇させる際には蓄電手段からの電力で電動機を回し、人力を用いた被搬送物の上昇のためのエネルギーの補助とする。
【００１０】
請求項２に係る昇降装置の構成は、請求項１において、前記昇降手段をチェーンブロックとしたことを特徴とする。
【００１１】
斯かる昇降装置では、チェーンブロックを用いて被搬送物を上昇させる際に、操作用のチェーンを引き降ろして被搬送物を上昇させる際に要する力が、電動機からの補助の力が加わることにより、少なくて済む。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による昇降装置の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１に示すように、チェーンブロック（昇降手段）１における図示しない操作用鎖車の軸に、電動機２の出力軸２ａが連動連結されている。そして、当該電動機に電力を供給あるいは回生する主回路部３がケーブル４を介して接続されている。主回路部３には電力を蓄える二次電池（蓄電手段）５が接続されている。主回路部３に対して、二次電池５から電力を供給して電動機２を駆動して重量物を上昇させるか、または逆に下降する重量物のエネルギーでチェーンブロック１および電動機２を駆動して電力を回生させ当該回生電力を二次電池５に蓄えるかのスイッチングを制御する制御装置（制御部）６が設けられている。
【００１４】
斯かる昇降装置７を用いて重量物を上昇させるには以下のようにして行なう。この場合は、大きな駆動力が必要なので、制御装置６を操作し、二次電池５から電力を供給して電動機２の出力軸２ａを回転駆動させる。出力軸２ａの回転により、チェーンブロック１の操作用鎖車が回転され、重量物が上昇する。
【００１５】
重量物を下降させるには以下のようにして行なう。この場合は、大きなブレーキ力が必要なので、制御装置６を操作し、チェーンブロック１により電動機２の出力軸２ａを回転させ、電動機２を発電機として用いる。そして、電動機２が発電する回生電力を、二次電池５に蓄える。このとき、チェーンブロック１にはブレーキ力が加わり、重量物の下降の速度が抑制される。このため、危険防止となる。
【００１６】
ここで、重量物を昇降させる際の位置エネルギーについて考えてみる。図２のように、昇降装置７により質量Ｍの物体を高さＨ１の位置と高さＨ２の位置とで昇降させるとすると、位置エネルギーの差は
ΔＥ＝Ｍ・ｇ・Ｈ１−Ｍ・ｇ・Ｈ２
＝Ｍ・ｇ・（Ｈ１−Ｈ２）
となる。従来のように手動で重量物を上昇させる場合は、ΔＥを人間が供給しており、重量物を降ろすときにはΔＥを捨てている。本発明では、捨てている位置エネルギーΔＥを電気エネルギーに変換して蓄えておき、上昇させる際に活用するものである。
【００１７】
電動機付き自転車と同様に、重量物を上昇させる際には人力と電動機の駆動力との双方が作用するので、上昇させる際に必要なエネルギーは（人が供給するエネルギー＋電動機のアシストエネルギー）となり、降ろす際に必要なエネルギーは（人が制動する力＋電動機の制動エネルギー）となる。従って、（電動機のアシストエネルギー）＜（電動機の制動エネルギー）が成立するように制御を行なえば外部から人が行なう以外の他のエネルギーは供給不要となる。
【００１８】
なお、本実施の形態では昇降手段としてチェーンブロックを用いたが、手動で物あるいは人間を昇降させる装置であれば何でも良い。また、蓄電手段としては、二次電池に限らず、電気エネルギーを蓄積可能なデバイスであればよく、スーパーキャパシタなどのコンデンサを用いても良い。二次電池は多くのエネルギーを蓄積可能である反面、エネルギーを高速で蓄積・供給することができない。一方、電気二重層コンデンサなどのコンデンサ類は蓄積可能なエネルギーの量は少ない反面、エネルギーの高速での蓄積・供給が可能である。二次電池とコンデンサとは特性が異なるので、これらの特性を生かして装置への使い分けをすることが必要になる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１〜２に係る昇降装置によれば、チェーンブロック等の昇降手段を用いて重量物を上昇させる際の補助として電動機の回転力を付与するので、小さな人力で重量物を上昇させることができる。そして、補助するためのエネルギーは、重量物を降ろす際に放出される位置エネルギーであって従来は捨てていたものを電気エネルギーに変換して蓄えておいて有効に活用するため、外部からのエネルギーの供給は不要である。つまり、人力以外のエネルギーを外部から供給することなく、人力に補助エネルギーを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による昇降装置の実施の形態１を示す構成図。
【図２】本発明による昇降装置と位置エネルギーとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
１…チェーンブロック
２…電動機
３…主回路部
５…二次電池
６…制御装置
７…昇降装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lifting device for suspending a heavy object and moving it up and down manually.
[0002]
[Prior art]
As a device for raising and lowering a heavy object using human power, there is a manual chain block. The manual chain block is configured to reduce the rotation of the operating wheel by a spur gear and transmit the rotation to the operated wheel, and pull the operating chain wound around the operating wheel in one direction. When the chain is lowered, the chain is wound around the operated chain wheel and a chain having a hook at one end is wound up. When using a manual chain block, the main body that supports the chain wheel is suspended from a high place.
[0003]
By transmitting the rotation of the operation sprocket by human power to the operated sprocket after being reduced by the spur gear, the rotation torque is increased and a heavy object can be raised.
[0004]
In addition, there is also an electric chain block configured to supply a power source for power from the outside and transmit the rotational force of the electric motor to the operation sheave to raise a heavy object.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former manual chain block, the ability to raise heavy objects depends on the power of each individual, and conversely, when unloading, the heavier the weight of heavy objects, the faster the descent speed becomes, and it is dangerous. is there. Furthermore, the energy that is consumed when ascending and stored as potential energy is not effectively utilized when unloading heavy objects.
[0006]
On the other hand, the electric chain block not only needs to supply power from the outside, but also does not effectively utilize the potential energy stored by raising the power in the same manner as described above.
[0007]
Therefore, an object of the present invention is to provide a lifting device that solves such a problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the configuration of the lifting device according to claim 1 includes a lifting unit that raises and lowers the object to be transported, a motor interlocked with the lifting unit, and stores electric power regenerated by the motor. Alternatively, it is characterized by comprising a power storage means for discharging power, a main circuit unit for supplying or regenerating power between the power storage means and the electric motor, and a control unit for controlling switching of the main circuit unit. And
[0009]
In such an elevating device, the electric motor is turned to lower the conveyed object, and the generated electric power is stored in the electric storage means. It is used as energy assistance for raising the transported object used.
[0010]
The structure of the lifting device according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the lifting device is a chain block.
[0011]
In such an elevating device, when lifting the transported object using the chain block, the force required when pulling down the operation chain to raise the transported object is increased by applying an auxiliary force from the electric motor. Less is needed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a lifting device according to the present invention will be described.
[0013]
As shown in FIG. 1, an output shaft 2 a of an electric motor 2 is interlocked to a shaft of an operation sheave (not shown) in a chain block (elevating means) 1. A main circuit section 3 for supplying or regenerating electric power to the electric motor is connected via a cable 4. A secondary battery (power storage means) 5 for storing power is connected to the main circuit unit 3. Power is supplied from the secondary battery 5 to the main circuit portion 3 to drive the motor 2 to raise the heavy object, or conversely, the chain block 1 and the motor 2 are driven by the energy of the heavy object falling. A control device (control section) 6 is provided for controlling the switching of whether the electric power is regenerated and the regenerated electric power is stored in the secondary battery 5.
[0014]
In order to raise a heavy object by using the lifting device 7, the following operation is performed. In this case, since a large driving force is required, the controller 6 is operated to supply electric power from the secondary battery 5 to rotate the output shaft 2a of the electric motor 2. By the rotation of the output shaft 2a, the chain wheel for operation of the chain block 1 is rotated, and the heavy object rises.
[0015]
In order to lower a heavy object, it is performed as follows. In this case, since a large braking force is required, the controller 6 is operated to rotate the output shaft 2a of the electric motor 2 by the chain block 1, and the electric motor 2 is used as a generator. Then, the regenerative electric power generated by the electric motor 2 is stored in the secondary battery 5. At this time, a braking force is applied to the chain block 1, and the speed at which the heavy object descends is suppressed. Therefore, danger is prevented.
[0016]
Here, consider the potential energy when lifting and lowering a heavy object. As shown in Figure 2, when the raising and lowering in a position of a height H 1 of the position and the height H 2 of the object of mass M by the lifting device 7, the difference in potential energy ΔE = M · g · H 1 -M・ G ・ H 2
= M · g · (H 1 −H 2 )
It becomes. When a heavy object is manually lifted as in the related art, ΔE is supplied by a human, and when the heavy object is lowered, ΔE is discarded. In the present invention, the potential energy ΔE that has been discarded is converted into electric energy and stored, and is used when it is raised.
[0017]
Like a motorized bicycle, when lifting a heavy object, both human power and the driving force of the motor work, so the energy required to raise it is (energy supplied by the person + assist energy of the motor). In this case, the energy required for lowering is (the braking force of the person + the braking energy of the electric motor). Therefore, if control is performed such that (electric motor assist energy) <(electric motor braking energy) is satisfied, there is no need to supply energy other than that performed by a person from the outside.
[0018]
In the present embodiment, a chain block is used as the elevating means, but any device that can manually elevate or lower an object or a person may be used. The power storage means is not limited to a secondary battery, but may be any device capable of storing electric energy, and may be a capacitor such as a super capacitor. A secondary battery can store much energy, but cannot store and supply energy at high speed. On the other hand, capacitors such as electric double-layer capacitors can store a small amount of energy, but can store and supply energy at high speed. Since the characteristics of the secondary battery and the capacitor are different, it is necessary to use these characteristics in different devices.
[0019]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the elevating device according to claims 1 and 2, since the rotating force of the electric motor is applied as an aid when elevating a heavy object using the elevating means such as a chain block, a small human power Can raise the weight. The auxiliary energy is the potential energy emitted when unloading heavy objects. What was previously discarded is converted into electric energy, stored and used effectively, and external energy is used. No supply is required. That is, auxiliary energy can be provided to human power without externally supplying energy other than human power.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a lifting device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a lifting device and potential energy according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chain block 2 ... Electric motor 3 ... Main circuit part 5 ... Secondary battery 6 ... Control device 7 ... Elevating device
