JP2008247583A

JP2008247583A - クレーン用ウインチ装置

Info

Publication number: JP2008247583A
Application number: JP2007093749A
Authority: JP
Inventors: Eizo Ushigoe; 英蔵牛越; Yohei Okazaki; 羊平岡崎; Hiroshi Nakane; 寛中根
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16

Abstract

【課題】ドラムの回転トルクの増強とドラムの回転速度の高速化を図る。
【解決手段】巻用ドラム１６の一端部に旋回環２２の内輪２３を一体に取り付け、旋回環２２の外輪２４は、フレーム１１ａに取り付けた支持部材２７に固定する。巻用ドラム１６の他端側のドラム軸１７はフレーム１１ｂに回転自在に支持させる。支持部材２７に、２基の油圧モータ２８を取り付け、支持部材２７を貫通させて旋回環２２の内側まで突出させたモータ軸に個別に取り付けた駆動ギア２９を、旋回環２２の内輪２３の内周面に設けた内歯ギア３０に噛合させて巻用ウインチ３１を形成する。２基の油圧モータ２８の回転駆動力を、各駆動ギア２８から旋回環２２の内輪２３の内歯ギア２９へ伝えることで、２基の油圧モータ２８の回転駆動力を合わせた力で、旋回環２２の内輪２３と一体に巻用ドラム１６を回転駆動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、デッキクレーン等のクレーンにて荷を吊るためのフックの昇降用のワイヤロープや、ジブの俯仰用のワイヤロープ等のワイヤロープの巻出し、巻取りを行なうために用いるクレーン用ウインチ装置に関するものである。

貨物船のような船舶の甲板上に設置して、海上輸送貨物の積み込み及び陸揚げ作業に使用する荷役機械の１つとしてデッキクレーンがある。

かかるデッキクレーンの一般的な構成は、図４に示す如く、船舶の甲板（図示せず）上に設置してある所要の高さ寸法を備えた円筒状のクレーンポスト１の頂部に、機械室３と運転室４を備えた回転体２が、旋回自在に取り付けてある。更に、上記回転体２に、ジブ（ブーム）５の基端部を俯仰可能に取り付けると共に、上記機械室３内に、上記ジブ５をワイヤロープの巻上下を介して俯仰させるための俯仰用ウインチ６と、上記ジブ５の先端部より吊り下ろしたフック７に接続してあるワイヤロープ８を巻上下するための巻用ウインチ９と、上記回転体２をクレーンポスト１上で旋回させるための旋回用ユニット１０を備えた構成としてある（たとえば、特許文献１参照）。

図５は上記巻用ウインチ９と俯仰用ウインチ６の構成をより具体的に示すもので、以下のようにしてある。

すなわち、上記機械室３内の所要個所に、上下方向に所要の高さ寸法を有する左右一対のフレーム１１ａ，１１ｂが設けてある。上記俯仰用ウインチ６は、上記左右のフレーム１１ａ，１１ｂの間の上部位置に、俯仰用ドラム１２を配置して、該俯仰用ドラム１２
の一端側（図３における左側）の図示しないドラム軸を、対応する一方のフレーム１１ａの上部位置に設けた遊星減速機１４に接続し、且つ上記俯仰用ドラム１２の他端側（図３における右側）のドラム軸１３が、対応する他方のフレーム１１ｂの上部位置に図示しない軸受を介して回転自在に支持させてある。更に、上記遊星減速機１４に、俯仰用の油圧モータ１５を連結した構成としてある。

上記巻用ウインチ９は、上記左右のフレーム１１ａ，１１ｂの間の下部位置に、巻用ドラム１６を配置して、該巻用ドラム１６一端側（図３における左側）の図示しないドラム軸を、対応する一方のフレーム１１ａの下部位置に設けた遊星減速機１８に接続し、且つ上記巻用ドラム１６の他端側（図３における右側）のドラム軸１７が、対応する他方のフレーム１１ｂの下部位置に図示しない軸受を介して回転自在に支持させてある。更に、上記遊星減速機１８には、巻用の油圧モータ１９を連結した構成としてある。

２０は上記俯仰用油圧モータ１５に取り付けたブレーキ、２１は上記巻用油圧モータ１９に取り付けたブレーキである。

以上の構成としてあるデッキクレーンにてフック７の昇降を行わせる場合は、上記巻用油圧モータ１９を正逆転駆動させる。これにより、上記巻用ドラム１６より上記フック７に接続してあるワイヤロープを巻出すことによる上記フック７の下げ動作と、上記巻用ドラム１６に上記ワイヤロープを巻入れることによる上記フック７の上げ動作を行なうことができるようにしてある。

特開昭６１−８６３８７号公報

ところが、従来のデッキクレーンにおける巻用ウインチ９は、巻用ドラム１６の一端部に遊星減速機１８を介して一基の油圧モータ１９を連結するようにしてあるため、上記巻用ドラム１６の回転トルクを高めるには、上記遊星減速機１８を減速比を大きく設定する必要がある。しかし、このように上記遊星減速機１８の減速比を大きく設定すると、上記巻用ドラム１６の回転駆動速度が遅くなるため、フック７の昇降速度が低下してしまう。一方、上記フックの昇降速度を高めるために、上記遊星減速機１８の減速比を小さく設定すると、上記巻用ドラム１６の回転トルクが小さくなるため吊り上げ可能な荷の重量の制限が小さな値となってしまう。

なお、油圧モータ１９を高出力な油圧モータに替えれば、巻用ドラム１６の回転トルクを高めることと、回転駆動速度の高速化を共に図ることができると考えられるが、大幅なコストアップに繋がるという問題がある。

そこで、本発明は、高出力の油圧モータを使用することなくドラムの回転トルクを大きくでき、且つドラムの回転駆動速度を高速化できるクレーン用ウインチ装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ロープを巻き取るためのドラムの長手方向一端部に、旋回環の内輪又は外輪のいずれか一方を取り付け、且つ上記旋回環の内輪又は外輪のいずれか他方を固定すると共に、上記ドラムの長手方向他端部を回転自在に支持させ、更に、上記ドラムの長手方向一端部に取り付けてある内輪の内周面又はドラムの長手方向一端部に取り付けてある外輪の外周面に、周方向の全長に亘るギアを設けて、該ギアに、複数のモータのモータ軸に個別に取り付けた駆動ギアを噛合させてなる構成とする。

具体的には、左右１対のフレームの間にロープを巻き取るためのドラムを配置し、該ドラムの一端部に内輪を取り付けた旋回環の外輪を、一方のフレームに固定すると共に、上記ドラムの他端部を他方フレームに回転自在に支持させ、更に、上記一方のフレームの所要個所に設置した複数のモータのモータ軸に個別に取り付けてある駆動ギアを、上記旋回環の内輪の内周面に設けた内歯ギアに噛合させて内接してなる構成とする。

本発明のクレーン用ウインチ装置によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）ロープを巻き取るためのドラムの長手方向一端部に、旋回環の内輪又は外輪のいずれか一方を取り付け、且つ上記旋回環の内輪又は外輪のいずれか他方を固定すると共に、上記ドラムの長手方向他端部を回転自在に支持させ、更に、上記ドラムの長手方向一端部に取り付けてある内輪の内周面又はドラムの長手方向一端部に取り付けてある外輪の外周面に、周方向の全長に亘るギアを設けて、該ギアに、複数のモータのモータ軸に個別に取り付けた駆動ギアを噛合させてなる構成、具体的には、左右１対のフレームの間にロープを巻き取るためのドラムを配置し、該ドラムの一端部に内輪を取り付けた旋回環の外輪を、一方のフレームに固定すると共に、上記ドラムの他端部を他方フレームに回転自在に支持させ、更に、上記一方のフレームの所要個所に設置した複数のモータのモータ軸に個別に取り付けてある駆動ギアを、上記旋回環の内輪の内周面に設けた内歯ギアに噛合させて内接してなる構成としてあるので、上記複数のモータの出力を合わせた力により上記ドラムを回転駆動することができる。
（２）このため、個々のモータを、出力の大きなモータとしなくても、上記ドラムの回転トルクを大きなものとすることができる。又、ドラムの回転トルクとして、或る一定のトルク値が所望されているときには、使用する個々のモータの小型化を図ることが可能になる。
（３）上記ドラムの回転トルクを大きく設定する場合であっても、各モータに取り付けてある駆動ギアと、上記旋回環に設けてあるギアとの歯数の比によって定まる減速比を、小さく設定することが可能になる。このため、上記ドラムの高速回転駆動が可能になり、クレーンのハンドリング性を向上させることができる。
（４）モータとドラムとを遊星減速機を介して連結していた場合に比して、ウインチの軸心方向寸法をコンパクトにすることが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

図１乃至図３は本発明のクレーン用ウインチ装置の実施の一形態として巻用ウインチに適用する例を示すもので、以下のようにしてある。すなわち、左右の１対のフレーム１１ａ，１１ｂの間に、巻用ドラム１６を配置して、該巻用ドラム１６の一端部の内周面に、内外方向に配置した内輪２３と外輪２４とをボール２５を介して互いに自在に回転できる構成としてなる旋回環２２の上記内輪２１を、取付部材２６を介して一体に取り付ける。上記旋回環２２の外輪２４は、対応する一方のフレーム１１ａに支持させた垂直板状の支持部材２７に固定する。更に、上記巻用ドラム１６の他端側のドラム軸１７は、対応する他方のフレーム１１ｂの所要個所に、図示しない軸受を介して回転自在に支持させる。これにより、上記左右のフレーム１１ａ，１１ｂの間にて、上記巻用ドラム１６を、上記旋回環２２とドラム軸１７により回転自在に支持させるようにする。

更に、上記支持部材２７における上記巻用ドラム１６の軸心位置（旋回環２２の軸心位置）を中心とする周方向等間隔の複数個所、たとえば、上記巻用ドラム１６の軸心位置を挟んで水平方向に所要の等間隔離れた２個所に、油圧モータ２８を、上記巻用ドラム１６の軸心方向と平行となるようにしてそれぞれ内向きに取り付けて、上記各油圧モータ２８のモータ軸を、上記支持部材２７を貫通させて、上記旋回環２２の内側位置まで突出させる。上記２基の油圧モータ２８のモータ軸の先端部には、駆動ギア２９を個別に取り付けて、該各駆動ギア２９を、上記旋回環２２の内輪２３の内周面に周方向の全長に亘り設けてある内歯のギア３０に内接且つ噛合させて巻用ウインチ３１を構成する。

なお、図示してないが、上記２基の油圧モータ２８は、たとえば、該各油圧モータ２８を正逆転駆動するために圧油の供給を制御する個別の制御弁のスプール同士を、リンクロッドを介して連結する等の所要の同期手段により、上記各油圧モータ２８の正逆転駆動を同期して行わせることができるようにしてあるものとする。

その他、図５に示したものと同一のものには同一符号が付してある。

以上の構成としてある巻用ウインチ３１を運転してフック７（図４参照）の昇降を行う場合は、上記各油圧モータ２８を同期して正逆転駆動させるようにする。これにより、上記各油圧モータ２８の回転駆動力が、それぞれのモータ軸に個別に取り付けてある駆動ギア２９の回転として出力されると、該各駆動ギア２９に噛合している内歯ギア３０を有する上記旋回環２２の内輪２３が回転させられるため、該内輪２３と一体に上記巻用ドラム１６の回転駆動が行なわれるようになる。よって、該巻用ドラム１６から、上記フック７に接続してあるワイヤロープ８（図４参照）の巻入れと巻出しを行なうことで、上記フック７の昇降動作が行なわれるようになる。

このように、上記巻用ウインチ３１によれば、２基の油圧モータ２８の出力を合わせた力で、上記旋回環２２の内輪２３と一体に巻用ドラム１６を回転駆動することができる。このため、個々の油圧モータ２８を出力の大きなモータとしなくても、巻用ドラム１６の回転トルクを大きなものとすることができる。又、巻用ドラム１６の回転トルクとして、或る一定のトルク値が所望されているときには、使用する個々の油圧モータ２８の小型化を図ることが可能になる。

しかも、上記したように２基の油圧モータ２８の出力を合わせた力で、上記巻用ドラム１６を回転駆動するようにしてあることから、該巻用ドラム１６の回転トルクを大きく設定する場合であっても、各油圧モータ２８のモータ軸に取り付けてある駆動ギア２９の歯数と、上記旋回環２２の内輪２３に設けてある内歯ギア３０の歯数との比によって定まる減速比を、小さく設定することが可能になる。したがって、上記のように各油圧モータ２８のモータ軸の回転を巻用ドラム１６へ伝える際の減速比を小さくすることで、該巻用ドラム１６の高速回転駆動が可能になり、上記フック７の昇降速度の高速化を図ることが可能になるため、クレーンのハンドリング性を向上させることができる。

又、各油圧モータ２８のモータ軸に取り付けてある駆動ギア２９から、その外周に配置されている旋回環２２の内輪２３の内歯ギア３０へ回転駆動力を伝えるときに、減速を行うことができる。このため、従来、巻用油圧モータ１９の回転を減速させるために用いていた遊星減速機１８に比して、軸心方向寸法を低減させることができて、巻用ウインチ３１を、軸心方向寸法がコンパクトなものとすることが可能になる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、各油圧モータ２８のモータ軸に取り付ける駆動ギア２９の歯数（径）と、巻用ドラム１６に取り付けた旋回環２２の内輪２３の内周面に設ける内歯ギア３０の歯数（径）は、各油圧モータ２８の回転により巻用ドラム１６に所望される回転速度を得るために要求される減速比に応じて適宜変更してもよい。

２基の油圧モータ２８に個別に取り付けた駆動ギア２９を、巻用ドラム１６に取り付けた旋回環２２の内輪２３の内歯ギア３０に対して、旋回環２２の軸心位置と水平な２個所で内接させた例を示したが、２基の油圧モータ２８を上下に重ねて配設して、該各油圧モータ２８に取り付けた駆動ギア２９を、上記旋回環２２の内輪２３の内歯ギア３０の上端部位置と下端部位置で内接させるようにしてもよい。又、上記２基の油圧モータ２８を斜め方向に並べて配設して、該各油圧モータ２８に取り付けた駆動ギア２９を、上記旋回環２２の内輪２３の内歯ギア３０に、該旋回環２２の軸心位置を中心として斜め方向に１８０度対向する個所に対して内接させるようにしてもよい。

更に、３基あるいはそれ以上となる複数の油圧モータ２８のモータ軸に個別に取り付けた駆動ギア２９を、上記巻用ドラム１６に取り付けた旋回環２２の内輪２３の内歯ギア３０に対して周方向等間隔位置で内接させるようにしてもよい。このようにすれば、巻用ドラム１６の回転トルクの更なる増強を図ったり、減速比の更なる低減化による巻用ドラム１６の高速回転を図ったり、使用する個々の油圧モータ２８の更なる小型化を図ることが可能になる。

上記のように２基あるいは３基以上の油圧モータ２８に取り付けた駆動ギア２９を、上記巻用ドラム１６に取り付けた旋回環２２の内輪２３の内歯ギア３０に対して内接させる位置は、周方向の等間隔個所とすることが望ましいが、周方向等間隔個所からずれた配置としてもよい。

更には、巻用ドラム１６の一端部に、旋回環２２の外輪２４を一体に取り付けると共に、該旋回環２２の内輪を、フレーム１１ａに位置固定し、更に、上記外輪２４の外周面に周方向の全長に亘る外歯のギアを設けて、複数の油圧モータ２８のモータ軸に個別に取り付けた駆動ギアを、上記外輪２４のギアに噛合させて外接してなる構成として、上記各油圧モータ２８の回転駆動力を、モータ軸の駆動ギアより上記ギアを介して旋回環２２の外輪２４へ伝えて、該外輪２４と一体に上記巻用ドラム１６を回転させるようにしてもよい。このようにしても、複数の油圧モータ２８の回転駆動力を合わせた力で上記巻用ドラム１６を回転駆動できるようになる。

モータによってドラムを回転駆動する形式であれば、デッキクレーンの巻用ドラム１６を備えた巻用ウインチ９以外のクレーン用ウインチ装置にも適用できる。更に、電動モータ等、油圧以外のモータによってドラムを回転駆動する形式のウインチにも適用できること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明のクレーン用ウインチ装置の実施の一形態としての巻用ウインチの要部を拡大して示す切断平面図である。図１の巻用ウインチの概略側面図である。図１の巻用ウインチにおける巻用ドラムに取り付けた旋回環の内輪に設けてある内歯ギアと、各油圧モータのモータ軸に取り付けた駆動ギアとの位置関係を示すための図である。従来のデッキクレーンの概要を示す斜視図である。従来のデッキクレーンにおける俯仰用ウインチと巻用ウインチを拡大して示す一部切断正面図である。

符号の説明

８ワイヤロープ（ロープ）
１６巻用ドラム（ドラム）
２２旋回環
２３内輪
２４外輪
２８油圧モータ（モータ）
２９駆動ギア
３０内歯ギア

Claims

ロープを巻き取るためのドラムの長手方向一端部に、旋回環の内輪又は外輪のいずれか一方を取り付け、且つ上記旋回環の内輪又は外輪のいずれか他方を固定すると共に、上記ドラムの長手方向他端部を回転自在に支持させ、更に、上記ドラムの長手方向一端部に取り付けてある内輪の内周面又はドラムの長手方向一端部に取り付けてある外輪の外周面に、周方向の全長に亘るギアを設けて、該ギアに、複数のモータのモータ軸に個別に取り付けた駆動ギアを噛合させてなる構成を有することを特徴とするクレーン用ウインチ装置。
左右１対のフレームの間にロープを巻き取るためのドラムを配置し、該ドラムの一端部に内輪を取り付けた旋回環の外輪を、一方のフレームに固定すると共に、上記ドラムの他端部を他方フレームに回転自在に支持させ、更に、上記一方のフレームの所要個所に設置した複数のモータのモータ軸に個別に取り付けてある駆動ギアを、上記旋回環の内輪の内周面に設けた内歯ギアに噛合させて内接してなる構成を有する事を特徴とするクレーン用ウインチ装置。