JP2005263420A - Structure of winch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クライミングクレーン等のワイヤーロープの巻き取りに用いるウインチの構造に関するものである。 The present invention relates to a winch structure used for winding a wire rope such as a climbing crane.
高層建築物を組み立てるのに用いられるクレーンには、建築中の建物のフロアに固定されて作業を行い、建築の進捗に伴い、建物が高くなるのに従って、順次上階のフロアに移動して、そのフロアに固定し、作業を行うようにしたクライミングクレーンがある。
近年、建築作業における施工期間の短縮化が要求されており、クレーンで揚重する吊荷、この場合建築資材や建築ブロック物等の大型化や、昇降作業時間の短縮が強く求められている。
これに対応するため、クライミングクレーンにおいて、揚重力の大重量化や、巻上速度の高速化を行う必要がある。
The crane used to assemble high-rise buildings is fixed to the floor of the building under construction and works as the building gets taller as the building progresses. There is a climbing crane that is fixed to the floor and is used for work.
In recent years, there has been a demand for shortening the construction period in building work, and there is a strong demand for increasing the size of suspended loads that are lifted by a crane, in this case, building materials, building blocks, and the like, and shortening the lifting work time.
In order to cope with this, it is necessary to increase the weight of lifting gravity and increase the hoisting speed in the climbing crane.
従来のクライミングクレーンにおける吊荷の昇降用ウインチ装置の構造を図5に示す。図5において、ウインチ装置は駆動源であるモーター102と、ワイヤーロープを巻き付けるドラム101を備え、モーター102の出力軸の回転は、歯車による多段階減速機構による減速機103を介してドラムの入力軸に伝達される。
図5に示すように、従来のウインチは、モーター102の出力が減速歯車を介して回転トルクとしてドラム101の入力軸に加えられる。
また、前記のように減速手段に多段階減速機構を用いる他に、特許文献1のように遊星歯車機構を用いて、モーターの回転をドラムに伝達する構造のものもある。
As shown in FIG. 5, in the conventional winch, the output of the
In addition to using the multistage reduction mechanism as the reduction means as described above, there is a structure in which the rotation of the motor is transmitted to the drum using a planetary gear mechanism as disclosed in
ドラムの入力軸は、一端にドラム本体を連結し、他端に減速歯車を連結しており、前述のような施工期間の短縮を実現するため、大型のモーターを用いて大重量の吊荷を高速に巻上げるには大型のモーターの大きな負荷がドラムの入力軸に極めて強い回転トルクとして作用する。
そのため、ドラムの入力軸には回転トルクによるねじりが発生し、強靭な構造が要求され、ドラムの入力軸の軸径が大径化されて、ドラム自体が大型化してしまう。
The input shaft of the drum has a drum body connected to one end and a reduction gear connected to the other end. In order to reduce the construction period as described above, a large motor is used to load a heavy load. In order to wind up at a high speed, a large load of a large motor acts as an extremely strong rotational torque on the input shaft of the drum.
As a result, the input shaft of the drum is twisted due to rotational torque, a tough structure is required, the diameter of the input shaft of the drum is increased, and the drum itself is increased in size.
また、減速手段として遊星歯車機構を用いる際には、ウインチ構造はモーターの出力により回転する外歯歯車にかみ合う内歯歯車をドラムに結合させて、モータの回転をドラム自体に伝達させる構造であり、これにより回転トルクの伝達が軸等の1ヶ所に集中しないので、ドラムの入力軸への局所的なねじれの発生を防ぐことはできるが、やはり、ドラムの一方側に集中してモーターの回転トルクが伝達されるため、ドラム自体に作用するねじれは解消されない。 When a planetary gear mechanism is used as a speed reduction means, the winch structure is a structure in which an internal gear meshing with an external gear rotating by the output of a motor is coupled to the drum, and the rotation of the motor is transmitted to the drum itself. As a result, the transmission of rotational torque is not concentrated in one place such as the shaft, so it is possible to prevent local twisting of the input shaft of the drum. However, the rotation of the motor is concentrated on one side of the drum. Since the torque is transmitted, the twist acting on the drum itself is not eliminated.
従って、本発明の目的は、クレーンの大重量揚重化、昇降の高速化に伴い、大重量化するドラムに加わる集中して伝達される回転トルクを軽減し、ドラムに作用するねじれを少なくすることであり、これにより装置自体の小型化、軽量化を実現するものである。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the rotational torque transmitted in a concentrated manner applied to a heavy drum and to reduce the twist acting on the drum as the crane is increased in weight and speeded up and down. Thus, the device itself can be reduced in size and weight.
前記の課題を解決するため、本発明は、
ワイヤーロープを巻き取るドラムと、該ドラムを回転させるモーターと、前記ドラムとモーターの間に設けられモーターの回転をドラムに伝達する減速手段を備えるウインチにおいて、前記ドラムが回転軸芯方向の両側に夫々別のモーターを備え、且つ前記ドラムとモーターが同一回転軸芯上に配設されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A winch comprising a drum that winds a wire rope, a motor that rotates the drum, and a speed reduction unit that is provided between the drums and transmits the rotation of the motor to the drums. Each motor is provided with a separate motor, and the drum and the motor are disposed on the same rotational axis.
また、前記ドラムの両端に設けられた減速手段とモーターとの間に夫々ブレーキ手段を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that brake means are provided between the speed reduction means provided at both ends of the drum and the motor, respectively.
また、前記減速手段が、モーターの出力軸に設けられる太陽ギヤと、該太陽ギヤにかみ合って、太陽ギヤの周囲を回動することでモーターの回転をドラムの端面に伝達する遊星ギヤを有する遊星歯車機構で形成されることを特徴とする。 The planetary gear includes a sun gear provided on an output shaft of the motor, and a planetary gear that meshes with the sun gear and transmits the rotation of the motor to the end face of the drum by rotating around the sun gear. It is formed by a gear mechanism.
本発明によれば、ドラムに加わる回転トルクがドラムの一端側からだけでなく、ドラムの両端から作用するので、ドラム自体へねじりが加わることなく、モーターからの回転トルクをドラムへ伝達することが可能となる。これにより、ウインチ装置の小型化、軽量化が実現できる。また、大きなねじり作用がドラムに発生しないので、ウインチの耐久性が上がり、機械寿命が長くなる。
モーターとドラムが同一回転軸芯で配置し、減速手段としてドラム内方に減速ギヤを備えた遊星歯車機構を用いるので、軸芯長さ方向にコンパクトなウインチ構造となり、クライミングクレーンにおける旋回体の旋回半径を小径化することが可能となり、施工時における、周辺構築物との接触がなくなり、狭い建築現場でも大重量の揚重が可能なクライミングクレーンを使用することができる。
According to the present invention, since the rotational torque applied to the drum acts not only from one end side of the drum but also from both ends of the drum, the rotational torque from the motor can be transmitted to the drum without adding twist to the drum itself. It becomes possible. Thereby, size reduction and weight reduction of a winch apparatus are realizable. Further, since a large twisting action does not occur in the drum, the durability of the winch is improved and the mechanical life is prolonged.
Since the motor and drum are arranged on the same axis of rotation and a planetary gear mechanism with a reduction gear inside the drum is used as the speed reduction means, it becomes a compact winch structure in the axial direction of the axis, and the turning body of the climbing crane turns It is possible to reduce the radius, and there is no contact with surrounding structures at the time of construction, and a climbing crane capable of lifting a heavy weight even in a narrow construction site can be used.
2台のモーターを用い、ドラムの駆動源を2系統に分けて設けることにより、一方のモーター側のトラブル、例えばモーターやインバータ等の付帯設備の故障、断線などの電気供給の断絶などにより、一方のモーターが作動しなくなっても、他方のモーターによりドラムに回転力を伝達できるので、1台分のモーター容量に応じて、小重量物の昇降作業は連続して行うことが可能であり、工事を完全に停止することを防ぐことができる。 By using two motors and providing a drum drive source in two systems, one of the motor side troubles, such as failure of incidental equipment such as motors and inverters, disconnection of electrical supply such as disconnection, etc. Even if one of the motors stops operating, the other motor can transmit the rotational force to the drum, so it is possible to perform lifting and lowering work of small weights continuously according to the motor capacity of one unit. Can be stopped completely.
汎用性の高い小型のモーター2台を動力源に用いるので特殊な大型のモーター1台を用いるのに比べて、モーターの入手が容易であり、且つ安価である。また従来のクレーンで用いていた小型のモーターを流用することもでき、モーターの故障や老朽化による交換時において、モーターを容易に入手でき、ウインチ装置の復旧を早期に行うことができる。 Since two small motors with high versatility are used as a power source, it is easier to obtain the motor and it is cheaper than using one special large motor. In addition, a small motor used in a conventional crane can be diverted, and when replacing the motor due to a failure or aging of the motor, the motor can be easily obtained, and the winch device can be restored quickly.
また、ブレーキ手段もモーターと同様に小さい制動力のブレーキを2台用いるので、制動力の大きいブレーキを用いるのに比べて、一方のブレーキに不具合が発生しても、他方のブレーキによりモーター1台には制動力を作用させることができる。
2台のモーターに同容量、同型式のモーターを使用することで予備部品の共用ができ、部品管理や保管スペースの確保が簡単にできる。
Also, since the brake means uses two brakes having a small braking force like the motor, even if a failure occurs in one brake, one motor is driven by the other brake compared to using a brake having a large braking force. A braking force can be applied to.
By using two motors with the same capacity and type, spare parts can be shared, and parts management and storage space can be easily secured.
以下に本発明の実施例について図を用いて説明する。
図1は、本発明の実施例の側面図を示す。
図2は、本発明の実施例の断面図を示す。
図3は、本発明の装置を用いたクライミングクレーンの旋回体の平面図を示す。
図4は、本発明の装置を用いたクライミングクレーンの旋回体の側面図を示す。
図3,4に示す、クライミングクレーンの旋回体7は、クライミングクレーンの頭頂部分に設けられ、クレーンジブ8を支持し、ワイヤーロープの巻き取り、巻き送りを行うウインチ装置を備えるウインチフレーム9を有し、吊荷運搬のため旋回を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a side view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows a plan view of a swing body of a climbing crane using the apparatus of the present invention.
FIG. 4 shows a side view of a swing body of a climbing crane using the apparatus of the present invention.
3 and 4 has a
この旋回体7に備えられるウインチ装置は、図1に示されるようにウインチフレーム9の上に設けられている。
ウインチフレーム9のほぼ中心には、ドラム1が設けられ、ドラム1の回転軸芯方向の両端には各々減速手段を介して同容量のモーター2aと2bが1台ずつ同一回転軸芯で設けられている。ドラム1の両端に設けられた2台の減速手段3aと3bは、一部をドラム1の端部に、他の一部を支持ブラケット10に固定されモーター1台に付き1台ずつ設けられている。ドラム1の両端側に設けられた2台のモーター2aと2bは、回転を出力する出力軸11をドラム1側に延長され、ブレーキ手段6aと6bを介して、夫々減速手段3aと3bに接続される。ひとつの減速手段3では、モーター2の出力軸11のドラム側一端に太陽ギヤ4が取り付けられ、モーター2と同一の回転軸芯で回転する。
The winch device provided in the
The
太陽ギヤ4にかみ合い係合する遊星ギヤ5が設けられ、モーター2の回転により、太陽ギヤ4を介して遊星ギヤ5が回転するように設けられている。
遊星ギヤ5は、回動部材12に回転自在に備えられ、且つ、ドラム1に固定される回転出力部材21に備えられた内歯車14にかみ合って設けられている。遊星ギヤ5は回転すると内歯車14に沿って太陽ギヤ4の回転軸芯を中心に回動し、回動部材12を軸芯中心で回動するようになされている。
A planetary gear 5 that meshes with and engages with the
The planetary gear 5 is provided rotatably on the rotating
遊星ギヤ5を設ける回動部材12は、軸芯方向モーター側の外方に向けて回動部材ギヤ17を備えている。この回動部材ギヤ17には第二の遊星ギヤ18がかみ合って設けられ、前記遊星ギヤ5と同様に、回動部材12の回転により、回動部材ギヤ17を介して第二の遊星ギヤ18が回転するようになされている。
第二の遊星ギヤ18は、ウインチフレーム9に固定される固定部材13に回転自在に設けられ、且つ回転出力部材21に備えられた内歯車14にかみ合って設けられている。
The
The second
回転出力部材21は、ドラム本体1に連設されており、第2の遊星ギヤ18の回転により内歯車14が回転し、ドラム本体1が回転するようになされている。
本実施例の減速手段3は、図2で示すように太陽ギヤ4と遊星ギヤ5の組み合わせを2組備え、2段階でモーター2の回転を減速するようになされているが、本発明はこれに限定するものではなく、必要に応じて1段階での減速や多段階での減速を行ってもよい。
The
As shown in FIG. 2, the speed reduction means 3 of this embodiment has two sets of combinations of the
本実施例の動作について説明する。
ウインチ装置を作動させて、ワイヤーロープを巻き取る際には、2台のモーター2a、2bを駆動させ、モーター出力軸11を回転させる。このとき2台のモーター2a、2bは同時に駆動し、ドラム1の両端に設けた夫々の減速手段3a、3bに回転を伝達させる。以下に2台の内、ひとつの減速手段の動作について説明する。
モーター出力軸11の回転により、モーター出力軸11に固着された太陽ギヤ4が回転する。
太陽ギヤ4が回転すると、太陽ギヤ4にかみ合って設けられる遊星ギヤ5が回転する。
遊星ギヤ5は回転出力部材21に備えられた内歯車14にかみ合って設けられているので、遊星ギヤ5は回転しながら、太陽ギヤ4の外周に備えた外歯に沿って回動する。
遊星ギヤ5が回動することで、遊星ギヤ5を備える回動部材12は軸芯を中心に回転され、ギヤ比により、回転が減速されて伝達される。
The operation of this embodiment will be described.
When the winch device is operated to wind the wire rope, the two
Due to the rotation of the
When the
Since the planetary gear 5 is provided so as to mesh with the
When the planetary gear 5 is rotated, the rotating
さらに、回動部材12が回転すると、回動部材12に備えた回動部材ギヤ17にかみ合う第二の遊星ギヤ18が回転する。第二の遊星ギヤ18は、支持ブラケット10に固定されている固定部材13に設けられて、回転自在に固定され、且つ回転出力部材21に備えられた内歯車14にかみ合って設けられているので、第二の遊星ギヤ18は回動せずに回転する。
第二の遊星ギヤ18が回転することで、内歯車14を介して、回転出力部材21が回転され、ギヤ比により、回転が減速されて伝達される。
回転出力部材21は、ドラム1と連設しており、回転出力部材21の回転によりドラム1が回転する。
Further, when the rotating
As the second
The
以上のようにモーター2a、2bの回転がドラム1に伝達される。このとき、ドラム1の両側にモーター2a、2bを夫々1台ずつ設けることにより、ドラム1の両側に同時に夫々のモーター2a、2bの回転を伝達することができ、回転時に加わるドラムへのねじれが解消される。
また、減速手段が遊星歯車機構に形成されることにより、モーターの回転トルクが分散して伝達され、ドラム軸に回転トルクが集中することがない。
As described above, the rotation of the
Further, since the speed reducing means is formed in the planetary gear mechanism, the rotational torque of the motor is distributed and transmitted, and the rotational torque is not concentrated on the drum shaft.
本実施例では、ドラムの両側に配置する2台のモーターを同容量のものを用いて構成しているが、本発明はこれに限定するものではなく、異なる容量のモーターを2台用いても同様の作用、効果を得ることができる。
In this embodiment, the two motors arranged on both sides of the drum are configured using the same capacity, but the present invention is not limited to this, and two motors having different capacities may be used. Similar actions and effects can be obtained.
1 ドラム
2 モーター
4 太陽ギヤ
5 遊星ギヤ
6 ブレーキ手段
12 回動部材
13 固定部材
14 内歯車
18 第二の遊星ギヤ
21 回転出力部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
The winch according to claim 1, wherein the two motors have the same output.
Priority Applications (1)
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JP2004078798A JP2005263420A (en) | 2004-03-18 | 2004-03-18 | Structure of winch |
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