JP2009179470A - 電気チェーンブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 減速部を分解することなく、摩擦板の摩耗限界を判断することができるメカニカルブレーキを備えた電気チェーンブロックを提供する。
【解決手段】 電動機と、前記電動機の回転を所定の回転速度に減速させる摩擦板を有するメカニカルブレーキが備えられた減速部と、前記減速部に連結されたロードシーブと、前記ロードシーブにより回転力を伝達されたロードチェーンを介して巻上げ又は巻下げられるロードブロックと、を備える電気チェーンブロックにおいて、前記メカニカルブレーキの摩擦板の摩耗量を自動的に検出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、メカニカルブレーキの磨耗板の磨耗量検知機構を備える電気チェーンブロックに関する。

従来、モータ１により減速部４を介してロードシーブ６を駆動させ、重量物の巻上げ・巻下げを行なう電気チェーンブロックにおいて、荷重に比例した制動力が働き、巻下げのとき、駆動側回転と負荷側回転とが一致するブレーキであるメカニカルブレーキを使用する場合があり、ネジを用いたネジ式メカニカルブレーキが一般的に知られている（例えば、特許文献１参照）。

このネジ式メカニカルブレーキは、図１に示すように、雄ネジ１３ａを設けたブレーキ受板１３と、その雄ネジ１３ａに嵌合する雌ネジ１１ａを内径側に設けたギヤ１１と、ブレーキ受板１３とスプライン等で嵌合したロードシーブシャフト１２およびギヤ１１とブレーキ受板１３の間に介在するつめ車１０ならびに、つめ車１０とかみ合い、つめ車１０の回転を一方向だけに制御する部品であるつめ、つめ車１０の両面に配置される摩擦材の摩擦板８等により構成されている。

以上の構成において、吊荷の巻上げ動作は次のようにして行なわれる。ピニオン１４がＡ方向に回転すると、ギヤ１１がＣ方向に回転し、ネジが締付けられることにより、ギヤ１１，摩擦板８，つめ車１０，ブレーキ受板１３が圧着して一体に回り、つめ９がつめ車１０の上を滑って、巻上げが行なわれる。

また、吊荷の巻下げ動作は次のようにして行なわれる。吊荷を巻下げる際、つめ９はつめ車１０とかみ合い、つめ車１０が固定されるが、ピニオン１４がＢ方向に回され、ギヤ１１がＤ方向に回されると、ネジが緩められることにより、ギヤ１１，摩擦板８，つめ車１０，ブレーキ受板１３間に隙間が生じ、吊荷による負荷トルクで回転をする。

回転速度が早くなり、ブレーキ受板１３の回転がギヤ１１より速くなると、ネジが締付けられることにより、再び、ギヤ１１，摩擦板８，つめ車１０，ブレーキ受板１３が圧着してブレーキがかかる。このようにして、ギヤ１１の回転速度と同一速度で巻下げ運転が行なわれる。したがって、巻下げ時においては、常に摩擦板８が滑り摩擦をしている状況にあり、摩耗が進行していく。そのため、摩擦板８の摩耗限界を点検する必要がある。点検の手順としては、減速部４を分解して摩擦板８の板厚を実測する構造となっている。

特開平６−８７５９７

上記従来技術によるメカニカルブレーキは、摩擦板の摩耗限界を知るために、減速部を分解する必要があった。減速部の分解は、通常、年次点検時に行なうことから、その際に、摩耗限界の判定を行なわなければならず、摩擦板を摩耗限界まで使用することができなかった。

本発明の目的は、減速部を分解することなく、摩擦板の摩耗限界を判断することができるメカニカルブレーキを備えた電気チェーンブロックを提供することにある。

上記目的を達成するため、電動機と、前記電動機の回転を所定の回転速度に減速させる摩擦板を有するメカニカルブレーキが備えられた減速部と、前記減速部に連結されたロードシーブと、前記ロードシーブにより回転力を伝達されたロードチェーンを介して巻上げ又は巻下げられるロードブロックと、を備える電気チェーンブロックにおいて、前記メカニカルブレーキの摩擦板の摩耗量を自動的に検出するという構成をとる。

本発明によれば、減速部を分解することなく、メカニカルブレーキの摩擦板の摩耗量を検出することで、摩耗限界まで摩擦板を使用することができる。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。

図２に基づき一般的な電気チェーンブロック操作方法について説明する。

電気チェーンブロックの操作は、押ボタンスイッチ３の操作ボタンの押込みにより、モータ１に通電されると同時に、ブレーキ２にも通電されてブレーキ２が開放し、モータ１が回転を開始する。このモータ１の回転は、減速部４で所定の回転速度に減速され、最終減速段と連結されたロードシーブ６により回転をロードチェーン５に伝達し、ロードチェーン５を介して、ロードブロック７の巻上げ、あるいは巻下げを行い、吊荷を巻上げ、あるいは巻下げするものである。

一般に、電気チェーンブロックの巻上用ブレーキは、図３に示すように、モータ軸に取付けられた電磁ブレーキが単独で使用される。電磁ブレーキは、電磁作動によるブレーキであり、ブレーキ吸引力が比較的小さいため、ブレーキトルクが大きくとれず、負荷側に取付けることが困難である。吊荷の確実な保持を考慮したとき、ブレーキは負荷側に取付けることが望ましく、負荷側にブレーキを取付けるときは、大きな負荷トルクを制動することができるメカニカルブレーキが使用される。

ここで、電磁ブレーキとメカニカルブレーキのブレーキ機構は、ともに摩擦板８を押付けることで発生する摩擦力をブレーキ力として使用するもので、ブレーキ時に摩擦板８が摩耗をする。摩擦板８の摩耗が進行し摩耗限界に達すると、適切なブレーキトルクが得られない。したがって、摩擦板８の摩耗量を定期的に測定し、摩耗限界に達する前に交換する必要がある。一般に、電磁ブレーキは、モータ軸に取付けられており、カバーを外すことで、容易に摩擦板８の点検を行なうことが可能である。これに対し、メカニカルブレーキは、その機構により、減速部４の内部に配置されることから、摩擦板８も同様に減速部４の内部に取付けられる。そのため、摩擦板８の摩耗量を点検する際は、減速部４を分解する必要があり、点検性が悪いという問題があった。

上記のような問題を解決するために、以下、本発明の実施例を、図１，２により説明する。

メカニカルブレーキ付きの電気チェーンブロックにおいて、ブレーキのかかっている状態とは、図１，２に示すように、つめ９がつめ車１０とかみ合い、つめ車１０が固定された状態で、ギヤ１１がＣ方向に回転することで、ネジが締付けられ、摩擦板８とつめ車１０がギヤ１１とブレーキ受板１３の間で圧着されて一体となり、ギヤ１１が固定される状態のことである。この、ブレーキがかかった状態から、ロードシーブ６を持上げる等して、負荷をかけずに、巻下げ運転を行なったとき、つめ車１０が固定された状態で、ピニオン１４がＢ方向に回転し、ギヤ１１がＤ方向に回転すると、ネジが緩められることにより、ギヤ１１，摩擦板８，つめ車１０，ブレーキ受板１３間に隙間が生じる。

ここで、通常の巻下げ運転時では、吊荷による負荷トルクにより、ブレーキ受板１３の回転がギヤ１１よりも速くなることで、ネジが締付けられるが、負荷トルクが無い状態では、ブレーキ受板１３は回転しないため、ネジは緩み続ける。また、ネジが緩み続けることにより、ギヤ１１がケーシングに接触しないように、ギヤストッパ１５を設けている。

以上から、ブレーキが、かかった状態から、ギヤ１１がギヤストッパ１５に衝突するまでの移動距離は、ギヤ１１，摩擦板８，つめ車１０，ブレーキ受板１３の厚さで一意的に決まる。ここで、ギヤ１１，つめ車１０，ブレーキ受板１３は、鋼材で製作されているため、使用状態において厚さが変動することは、ほとんど無い。使用状態において、その厚さが変動する部品は、摩擦板８のみであるから、ギヤ１１がギヤストッパ１５に衝突するまでの移動距離は、摩擦板８の摩耗量に依存する。

このことから、ギヤ１１がギヤストッパ１５に衝突するまでの移動距離を測定することにより、摩擦板８の摩耗量が測定できることになる。次に、ギヤ１１がギヤストッパ１５に衝突するまでの移動距離の確認方法を以下述べる。ピニオン１４と同一軸にエンコーダなどの回転数を測定できる装置を備えることにより、ブレーキ時のギヤ１１が圧着された状態から、巻下げ運転を行なって、ギヤ１１が、ギヤストッパ１５に衝突し、停止するまでのピニオン１４の回転数を計測することができる。

回転数が分かれば、ネジのピッチが決まっていることから、回転数にピッチを掛けた値が移動距離となる。次に、タイマーなどの時間を計測できる装置を備えることにより、ブレーキ時からギヤストッパ１５衝突時までにかかる時間を計測することができる。ギヤ１１の回転速度が一定であることから、回転速度に時間を掛けた値が移動距離となる。これらの方法により、移動距離を測定することが可能であり、初期状態の移動距離に摩耗限界厚さを加えた値を限界移動距離とすることで、減速部４を分解することなく、摩擦板８が摩耗限界に達したかどうかを確認することができる。

具体的には、マイコンで運転制御された電気チェーンブロックにおいて、摩擦板摩耗量点検モードを設ける。摩擦板の摩耗量を点検する際は、ロードブロック７を上限まで巻上げ、ブレーキ状態にした後、ロードブロック７を取外すか持上げる等して、負荷トルクを低減した状態とする。この状態で、電気チェーンブロックを点検モードに設定し、巻下げ運転を行なうことで、ギヤ１１の回転数または回転時間のカウントが始まるようにする。

ギヤ１１がギヤストッパ１５に衝突し、ギヤ１１の回転が停止することで、カウントが終了する。ここで、あらかじめ登録されているネジピッチや回転速度等のデータを基に移動距離が演算される。この結果を登録された摩耗限界移動距離と比較し、摩耗限界に達していれば、アラームを出すことで、摩擦板８の点検を促すことができる。また、移動距離の初期状態を登録することで、点検時点での摩擦板８の摩耗量を表示することも可能である。

本発明の一実施例のメカニカルブレーキ構造図である。 本発明の一実施例のメカニカルブレーキ構成図である。 電気チェーンブロックの外観図である。

符号の説明

１…モータ、２…ブレーキ、３…押ボタンスイッチ、４…減速部、５…ロードチェーン、６…ロードシーブ、７…ロードブロック、８…摩擦板、９…つめ、１０…つめ車、１１…ギヤ、１１ａ…雌ネジ、１２…ロードシーブシャフト、１３…ブレーキ受板、１３ａ…雄ネジ、１４…ピニオン、１５…ギヤストッパ

Claims (3)

1. 電動機と、
   前記電動機の回転を所定の回転速度に減速させる摩擦板を有するメカニカルブレーキが備えられた減速部と、
   前記減速部に連結されたロードシーブと、
   前記ロードシーブにより回転力を伝達されたロードチェーンを介して巻上げ又は巻下げられるロードブロックと、
   を備える電気チェーンブロックにおいて、
   前記メカニカルブレーキの摩擦板の摩耗量を自動的に検出することを特徴とする電気チェーンブロック。
2. 請求項１記載の電気チェーンブロックにおいて、メカニカルブレーキの摩擦板の摩耗量を回転数に変換することで、摩擦板の摩耗量を推定することができることを特徴とする電気チェーンブロック。
3. 請求項１記載の電気チェーンブロックにおいて、メカニカルブレーキの摩擦板の摩耗量を回転時間に変換することで、摩擦板の摩耗量を推定することができることを特徴とする電気チェーンブロック。

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