JP2005145699A - Winch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は特に小型船舶のアンカーを揚げ降ろしするさいに使用して有益なワイヤーやロープなどのウインチ装置に関する。 The present invention relates to a winch device such as a wire or rope that is useful for lifting and lowering anchors of small vessels.
特公昭58−3958号公報に示すようにワイヤー巻き取りドラムの内方にこれを駆動するためのモータを設けた構成のウインチが存在しているが、このものにあってはクラッチ機構及び減速機構などがドラムの外方に設けてあるほか、ドラムのワイヤーやロープなどの巻き取り位置を特定するガイド、及びこれを位置制御するためのトラバーサーが歯車伝導機構によりドラムと連動回転されるものとなされている。 As shown in Japanese Patent Publication No. 58-3958, there is a winch having a configuration in which a motor for driving the wire take-up drum is provided inward of the wire take-up drum. Etc. are provided outside the drum, and a guide for specifying the winding position of the drum wire, rope, etc., and a traverser for controlling the position thereof are rotated in conjunction with the drum by the gear transmission mechanism. ing.
上記したウインチではラック機構や減速機構がドラムの外方にあるため、これらの防水対策や損壊防止対策を特別に配慮する必要があるのであり、またクラッチ機構や減速機構及びトラバーサーなどが機械的構成となされていることから構造の複雑化やコスト高の要因をなすなどの問題がある。 In the winches described above, the rack mechanism and the speed reduction mechanism are located outside the drum, so it is necessary to take special measures for waterproofing and damage prevention, and the clutch mechanism, speed reduction mechanism, and traverser are mechanically configured. Therefore, there are problems such as complicated structure and high cost.
特公平7−29751号は上記の問題点を解決するものであり、即ち格別な防水構造や保護構造を要することなく、確定な防水対策や機器損壊の防止が図れる上で優れたものであるが、出力軸に受けるトルクが大きくなるさい、これに比例して電磁クラッチの容積が大となる問題がある。 Japanese Examined Patent Publication No. 7-29751 solves the above-mentioned problems, that is, it does not require a special waterproof structure or protective structure, and is excellent in achieving definite waterproofing measures and preventing equipment damage. As the torque applied to the output shaft increases, there is a problem that the volume of the electromagnetic clutch increases in proportion to this.
特開2003−252573号は上記問題を解決するものであるが、モータの回転の高速化が困難であるほか、減速ギア比に限度があって大きくすることに限度がある問題がある。
本発明は特開2003−252573号に於けるモータ回転の高速化と減速ギア比を大ならしめ、且つ装置全体の小型化と高トルク化が図れるものにすることを目的とする。 An object of the present invention is to increase the motor rotation speed and reduce the gear ratio in JP-A-2003-252573, and to reduce the size of the entire apparatus and increase the torque.
本発明は、ドラム支持台に回転自在に支持させた巻き取りドラムの内方に、該ドラムを駆動するための機器を配設したものであって、この機器はドラム内にモータを内蔵させ、該モータを挟んで片側には電磁ブレーキを、これに対し反対の出力側は遊星歯車を使用した前側減速手段と後側減速手段とで電磁クラッチを挟んだ状態に配設したものとなし、一方巻き取りドラムと並列する前方位置に該ドラムに於けるワイヤーロープ等の巻き取り位置を制御するためのトラバーサーを設け、且つ巻き取りドラムとトラバーサーとをチェーン伝導機構を介して連動連結したことを特徴とする。このさい、前側減速手段は第1減速機と第2減速機の複数となした構成のものとする。 In the present invention, a device for driving the drum is disposed inside a winding drum that is rotatably supported by a drum support, and this device has a motor built in the drum, An electromagnetic brake is arranged on one side of the motor, and an output side opposite to the motor is arranged in such a manner that an electromagnetic clutch is sandwiched between a front speed reduction means and a rear speed reduction means using a planetary gear. A traverser for controlling the winding position of a wire rope or the like on the drum is provided at a front position in parallel with the winding drum, and the winding drum and the traverser are interlocked and connected via a chain transmission mechanism. And At this time, it is assumed that the front speed reduction means includes a plurality of first speed reducers and second speed reducers.
上記した本発明によれば、次のような効果が得られる。
特開2003−252573号に示したモータの出力側で、遊星歯車を使用した減速手段を電磁クラッチの前後に設けるものとなしたことから、減速ギア比を大ならしめ、且つ高速モータの採用を可能となして小型化及び高トルク化に寄与せしめるものとなる。とりわけ、請求項2に記載した発明の如く前側減速手段を第1、第2減速機の複数に分設したものでは、上記の作用効果の顕著なものとなる。
According to the present invention described above, the following effects can be obtained.
Since reduction means using planetary gears are provided before and after the electromagnetic clutch on the output side of the motor shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-252573, the reduction gear ratio is increased and a high-speed motor is adopted. It becomes possible to contribute to downsizing and higher torque. In particular, when the front speed reducing means is divided into a plurality of first and second speed reducers as in the invention described in claim 2, the above-mentioned operational effects become remarkable.
図1は本発明に係るウインチ装置の一部切断平面図、図2はその側面図、図3は要部の全体斜視図である。図に於いて1a及び1bは対向状に配設したドラム支持台で、各々の下端には取付台床2a、2bが固定してある。3はこれら支持台1a、1bに軸受4a、4bなどを介して回動自在に支承されたワイヤー或いはロープの巻き取りドラムである。 FIG. 1 is a partially cut plan view of a winch device according to the present invention, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. 3 is an overall perspective view of a main part. In the figure, reference numerals 1a and 1b denote drum support bases arranged in an opposing manner, and mounting base floors 2a and 2b are fixed to the lower ends of the drum support bases. Reference numeral 3 denotes a wire or rope take-up drum that is rotatably supported on the support bases 1a and 1b via bearings 4a and 4b.
このドラム3は円筒体部3aの両端に一対の円板部材3b、3bを固着すると共に、一方の円板部材3bには軸受4aなどによる回動自在に支承された円板体5aを、そして他方の円板部材3bには軸受4bにより支承された軸部材6を具備した円板体5bをボルト固定させてある。ここに軸部材6は比較的大きな径となしたボス部6aとこれと同心の軸部6bを具備したものとなされている。 The drum 3 has a pair of disc members 3b and 3b fixed to both ends of the cylindrical portion 3a, and a disc member 5b rotatably supported by a bearing 4a and the like on one disc member 3b. A disk member 5b having a shaft member 6 supported by a bearing 4b is bolted to the other disk member 3b. The shaft member 6 includes a boss portion 6a having a relatively large diameter and a shaft portion 6b concentric with the boss portion 6a.
而して、ドラム3の内方にはこれを回転駆動するための機器を設けるのであって、具体的には次のようになす。即ち軸受4aを保持するものとなる段付き軸部7と比較的大きな径となされたモータを保持するための主筒8を形成すると共に、段付き軸部7は一方の支持台1aに形成された孔に嵌挿させ、且つこの段付き軸部7に形成された螺子部にナット9を嵌めて締めつけることにより同支持台1aに固定させる。そして主筒8内にはモータ10を装設し、これの片側にはモータ軸10aの回転を制御するための電磁ブレーキ11を、そして反対の出力側は太陽歯車と遊星歯車を使用した前側減速手段と、同後側減速手段を電磁クラッチを挟んだ状態にして配設したものとする。
Thus, a device for rotationally driving the drum 3 is provided on the inner side of the drum 3, and specifically, as follows. That is, a stepped shaft portion 7 for holding the bearing 4a and a main cylinder 8 for holding a motor having a relatively large diameter are formed, and the stepped shaft portion 7 is formed on one support base 1a. Then, the nut 9 is fitted into a screw portion formed in the stepped shaft portion 7 and tightened to be fixed to the support base 1a. A
本発明に於ける上記遊星歯車を使用した前側減速手段12は第1減速機12aと第2減速機12bの複数段に分けた構成となされている。ここに複数段に分けることは、これにより大きな減速比が得られるようにするためであり、例えば第1減速機12aで1/4、第2減速機12bで1/5の比に設定すると該部で1/20の減速率となり、12Cはその出力軸である。なお、これは次述する後側減速手段14を1/5に設定すると全体的に1/100の減速率が得られるものとなる。 In the present invention, the front speed reduction means 12 using the planetary gear is divided into a plurality of stages of a first speed reducer 12a and a second speed reducer 12b. Dividing into a plurality of stages here is to obtain a large reduction ratio, and for example, if the ratio is set to 1/4 for the first reduction gear 12a and 1/5 for the second reduction gear 12b, The reduction rate is 1/20 at the part, and 12C is the output shaft. In addition, if the rear side decelerating means 14 to be described below is set to 1/5, an overall deceleration rate of 1/100 can be obtained.
13は電磁クラッチであって、上記前側減速手段12で減速された減速軸12Cの回転を断続させて後側減速手段14へ伝達させるようになさしめる。これは従来公知の無勵磁作動電磁クラッチであって、13aはマグネットフィールド、13bはアーマチェア、13cはディスク板、13dはアーマチェア13bを常にディスク板13cの方向に押し付けるためのスプリングであって、これにより通常は前側減速手段12の回動が後側減速手段14へ伝達されるものとなされるが、通電するとマグネットフィールド13aへ引き付けられ、上記スプリングによるアマチェア13bとディスク板13cとの係合が外れることにより、クラッチ軸13eに対する回動伝達が断たれるものとなるのである。
An
後側減速手段14は上記前側減速手段に対し一段による太陽歯車と遊星歯車を使用した構成であり、14aはその出側の出力軸である。
而して、その先端は軸受4bにより支承された軸部材6の円板体5bへ一体的に止着されてなる。なお、15は上記構成の外周を被覆する外筒であって、モータ10の保護筒8と連続して一体化されるものとなした2つの分筒15A、15Bであり、このうち分筒15Aは前側減速手段12を、そして分筒15Bは電磁クラッチ13及び後側減速手段14を被覆するものとなされる。
The rear speed reduction means 14 has a structure using a sun gear and a planetary gear in one stage with respect to the front speed reduction means, and 14a is an output shaft on the output side thereof.
Thus, the tip end is integrally fixed to the disc body 5b of the shaft member 6 supported by the bearing 4b.
上記に於ける各分筒のうち分筒15Aの内周面は、遊星歯車が噛合する内歯が刻設されたものとなされており、他方分筒15Bの上記分筒15A側には前記マグネットフィールド13aを取り付けたものとなすと共に、内周面には後側減速手段14の遊星歯車が噛合する内歯が刻設されたものとなされている。なお、15a、15b、15c、15d、15eは、上記外筒を固定側にするために介在されたボールベアリングである。
The inner peripheral surface of the split tube 15A among the split tubes in the above is engraved with internal teeth that mesh with the planetary gear, and the magnet on the split tube 15A side of the
本発明によるドラム3を駆動するための構成は以上の通りであるが、その他は先に提案した特開2003−252573号に示したものと何ら変わりがない。即ち、図面で16は一対のドラム支持台1a、1bを介してドラム3の近傍にこれと平行して一定位置での回動自在に設けたトラバーサーである。このトラバーサー16はドラム3と一定回転比で連動回転されるようになすのであり、具体的には次のようになされている。
The configuration for driving the drum 3 according to the present invention is as described above, but the rest is the same as that shown in the previously proposed Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-252573. That is, in the drawing, 16 is a traverser provided in the vicinity of the drum 3 via a pair of drum support bases 1a and 1b so as to be rotatable at a fixed position in parallel therewith. The
ドラム3の軸部6bに比較的小さな原動軸スプロケット17を固定する一方、トラバーサー16の一端に比較的大きな従動側スプロケット18を固定して、これら二つのスプロケット17、18に無端状のチェン19を掛け回すと共に、このチェン19の近傍には台床2bに固定された保持装置20を介してテンションスプロケット21を設け、このスプロケット21でチェン19を図示しないスプリングの押圧力で弾圧させるようになしてある。
A relatively small
22はトラバーサー16に外嵌されたトラバーサースライドボディで、これにはドラム3に巻き取られるワイヤーやロープwを案内するための自在ロープガイド23を設けてある。このロープガイド23は例えばトラバーサースライドボディ22に縦軸24a廻りの回動自在に装着された支持部24とこれに軸25を介して回動自在に支持されたガイドローラ26とを設けるほか、前記ワイヤーwの周りを取り囲むものとなる逆U字形の枠部材27をトラバーサースライドボディ22に固着させたものなどとなされている。なお、図面で28はモータ10に電気を供給するためのケーブルである。
A
上記の如く構成した本発明に係るウインチは例えば小型船舶の船首部に固定してアンカーの揚げ降ろしのために使用するようになす。この場合はワイヤーwの先端にアンカーを繋着するのであり、またウインチの操作は操舵室において一箇のレバースイッチで行えるようになされる。以下、この場合の使用例とその作動を説明する。図4はレバースイッチ29を示すものであって、(a),(b),(c)の作動位置が夫々れ、巻上げ、停止、投錨の行われるものとなる。即ち、(a)巻上げ位置では、電磁ブレーキ11が開くと同時にモータ10が回転し、ドラム3が回転する。
The winch according to the present invention configured as described above is used, for example, for lifting and lowering an anchor by being fixed to the bow of a small vessel. In this case, an anchor is connected to the tip of the wire w, and the winch can be operated with a single lever switch in the wheelhouse. Hereinafter, a usage example and its operation in this case will be described. FIG. 4 shows a
一方、(b)停止位置ではモータ10及び電磁ブレーキ11の全ての電源が停止し、ドラム3の回転は停止するほかスプリング13fの弾撥力でディスク板13bが押圧されて電磁クラッチ13が閉じ、ドラム3がロック状態となるのであり、他方(c)投錨位置では電磁クラッチ13が通電し、ディスク板13bがスプリング13fの弾撥力に抗して引寄せられることにより電磁クラッチ13が開き、ドラム3がフリーの状態となるのである。
On the other hand, (b) at the stop position, all the power sources of the
具体的にはレバースイッチ29を投錨位置にすると、上記により瞬時にドラム3がフリー回転となり、錨の自重でロープwが緊張状態で降下する。而して、ロープwが海底について緩めばレバースイッチ29を(b)停止位置になすのであり、これによりドラム3がロックされロープwは延びず錨がかいた状態になる。
若し、レバースイッチ29が投錨位置(c)のままで放置されると、電磁クラッチ13が焼き付くのでクラッチ保護装置が働いている3分以内で自動停止となるようになっている。
Specifically, when the
If the
レバースイッチ29を停止位置で押し込んだ状態から、巻き上げ(a)にすると、モータ10と電磁ブレーキ11が通電し、電磁ブレーキ11が開くと同時にモータ10が回転し、前側減速手段12及び後側減速手段14を介してドラム3が一定減速比で回転する。この減速比はモータ10の回転数が4000rpmで前側減速手段の第1、第2の減速機12a、12bの減速比を夫々れ1/4、1/5、そして後側減速手段の減速比を1/5とすると40回転/分となる。
これにより、スプロケット17、18やチェン19を介してトラバーサー16が回転され、またトラバーサー16の回転はトラバーサースライドボディ22及びこれと同体の自在ロープガイドローラ23をトラバーサー16に沿って往復変位させるので、従ってロープwは高トルク下にドラム3の外周に規則正しく巻き取られ、アンカーは海中から引き上げられるものとなる。
When the
As a result, the
1a,1b ドラム支持台
3 ワイヤ巻取りドラム
10 モータ
10a モータ軸
11 電磁ブレーキ
12 前側減速手段
13 電磁クラッチ
14 後側減速機手段
16 トラバーサー
23 ロープガイド
26 ガイドローラ
29 レバースイッチ
w ロープ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b Drum support stand 3
Claims (2)
2. The winch device according to claim 1, wherein the front speed reducing means includes a plurality of first speed reducers and second speed reducers.
Priority Applications (1)
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