JP2010111497A - 電気チェーンブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 モータ軸に取付けるフリクションクラッチにおいて、設定トルクの調整を容易にすることができるフリクションクラッチを備えた電気チェーンブロックを提供する。
【解決手段】 電気チェーンブロックにおいて、連結シャフトに軸締結された円筒状の駆動部材のフランジ部と駆動歯車に軸締結された円筒状の従動部材のフランジ部に第一の摩擦板が挟み込まれ、駆動部材の円筒部には、第二の摩擦板及び第一の従動板が挿入され、従動部材の円筒部には、皿バネと第二の従動部材が挿入され、第一の従動板と第二の従動板を連結するとともに、第一の従動板と第二の従動板の間隔を調整する連結部材を備える連結シャフトと駆動歯車に軸締結されたフリクションクラッチを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フリクションクラッチの設定トルクの調整を構成部品の寸法ばらつきを考慮して調整することができる電気チェーンブロックに関する。

従来、モータにより減速部を介してロードシーブを駆動させ、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、摩擦力を介して動力伝達を行なうようにし、定められたトルク以上は回転力の伝達を行なわせない装置であるフリクションクラッチを使用する場合がある。特に、モータ軸に配置され、モータと駆動歯車の中間に位置する、フリクションクラッチにおいて、その構成は、フリクションクラッチの内部に配置された構成部品をフリクションクラッチの外から確認できない状態で、外部からばねを押付けることでトルクの設定を行なうものが一般的に知られている（特許文献１参照）。

特許第2543302号

特許文献１に開示されているフリクションクラッチは、設定トルクの調整をネジの締付けトルクまたは締付け量で判断する必要があり、構成部品の状態のバラつき等により、設定トルクに差がでる問題があった。また、設定トルクの調整と確認を交互に繰り返し行なうことで、必要とする設定トルクに調整する必要があり、設定トルクを調整するのに時間を要した。本発明は、モータ軸に取付けるフリクションクラッチにおいて、設定トルクの調整を容易にすることができるフリクションクラッチを備えた電気チェーンブロックを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、モータにより前記モータと連結された連結シャフトに締結されたロードシーブを駆動させ、前記ロードシーブに係合されたロードチェーンに連結されたロードブロックに架設された重量物の巻上げ又は巻下げを行なう電気チェーンブロックにおいて、前記連結シャフトに軸締結された円筒状の駆動部材のフランジ部と駆動歯車に軸締結された円筒状の従動部材のフランジ部に第一の摩擦板が挟み込まれ、前記駆動部材の円筒部には、第二の摩擦板及び第一の従動板が挿入され、前記従動部材の円筒部には、皿バネと第二の従動部材が挿入され、前記第一の従動板と前記第二の従動板を連結するとともに、前記第一の従動板と前記第二の従動板の間隔を調整する連結部材を備える前記連結シャフトと前記駆動歯車に軸締結されたフリクションクラッチを備えるという構成をとる。

本発明によれば、例えば、モータ軸に取付けるフリクションクラッチにおいて、設定トルクの調整を容易にすることができる効果が得ることができる。

図５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、軸締結部材１８を介して連結シャフト１９に伝えられ、連結シャフト１９と軸締結されたフリクションクラッチ１７を介して、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フリクションクラッチは、モータ１とロードシーブ６間の同一軸上にある大歯車と小歯車の連結部分に設置される。フリクションクラッチの設定トルクは、モータ軸側に近付くほど小さくすることができるので、小型化を考慮したとき、フリクションクラッチの配置は、モータ軸とすることが望ましい。モータ軸にフリクションクラッチを配置した例として、第2543302号公報にあるように、ねじにより結合されるフリクションクラッチの外部構成部品により、ばねを押付けることで摩擦板を押付けて必要なトルクを与えるものが知られている。この場合、設定トルクの調整は、設定トルクを確認しながら、ばねの押付量を調整していく必要があり、トルクの確認と調整を繰返し行なうことから、組立作業性が良くな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１，２，３，４により説明する。

図３に示すように、本実施例にかかるフリクションクラッチ１７は、駆動部材８、従動部材９、摩擦板１０、従動板１１、複数の皿バネ１２、スタッド１３を備えて構成されている。即ち、駆動部材８は、円筒状の部材であって長手方向に向かって設けられた空洞部が形成された胴体部８１に連結シャフト１９が挿入され、胴体部８１の一端にフランジ部８２が設けられている。従動部材９も円筒状の部材であって、長手方向に向かって空洞部が形成された胴体部９１に駆動歯車１６が挿入され、胴体部９１の駆動部材８側の端部にはフランジ部９２が形成されている。

駆動部材８の端部フランジ部８２には、従動部材９側に向かって突出している連結シャフト１９と同心円の突部８３が設けられており、突部８３には、突部８３に嵌め込むことができる形状の開口部が形成された摩擦板１０が嵌め込まれている。この摩擦板１０は、フランジ部８２とフランジ部９２により挟み込まれるようになっている。また、駆動部材８の胴体部８１には、空洞部が形成された円筒形状のすべり軸受け２２が嵌め込まれており、すべり軸受け２２は、止め輪２３により胴体部８１から抜け出ないようになっている。更に、すべり軸受け２２には、フランジ部８２の側から摩擦板１０及び中央部付近に開口部が設けられた従動板１１ａの順に嵌め込まれている。また、胴体部８２には転がり玉軸受けが嵌め込まれている。

図３に示すように従動部材９の胴体部９１には、胴体部９１に挿入可能な開口部が中央部付近に設けられた皿バネ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが挿入されている。なお、本実施例においては、皿バネ１２は４枚取り付けられているが皿バネの数は４枚に限定されるものではない。皿バネ１２ｄの皿バネ１２ｃに対向する面の反対側の面の側には、中央部付近に開口部が設けられた従動板１１ｂが胴体部９１に挿入されている。

従動板１１ａには、複数の開口部が形成されており、従動板１１ｂにも従動板１１ａに形成された開口部に対応する開口部が形成されている。従動板１１ａの開口部及びその開口部に対応するスタッド１３を従動板１１ａに開口された開口部及びその開口部に対応する従動板１１ｂの開口部に挿通し、従動板１１ａの側でナット１４で締め上げる。ナット１４には、ナット１４の軸方向と直行する方向に開口部が形成されており、ナット１４の開口部には、割りピンがまわり止め部材１５として挿入され、ナット１４が緩むことを防止している。

フリクションクラッチ付きの電気チェーンブロックにおいて、モータ１の回転トルクが伝達されている状態とは、図１に示すように、モータ１と軸締結部材１８，連結シャフト１９を介して連結された駆動部材８とモータ軸に配置され駆動歯車１６に連結された従動部材９の間に摩擦板１０を挟み、皿ばね１２により、駆動部材８と従動部材９が摩擦板１０を押付けることで、駆動部材８と従動部材９が摩擦力により結合され、この摩擦力による摩擦トルクがモータ１の回転トルクに対して大きく、回転トルクを駆動歯車１６に完全に伝えている状態のことである。さらに、回転トルクが伝達されない状態とは、摩擦トルクより大きな負荷が荷重側にかかったとき、負荷に合わせてモータ１の回転トルクが増大し、フリクションクラッチに設定された摩擦トルクを超えることで、従動部材９が回転することができず、駆動部材８のみが摩擦板１０とすべり軸受け２２を介してすべり摩擦状態となることである。

これにより、過大荷重の巻上げを防止することが可能となる。具体的には、巻上げを防止したい荷重を設定し、その荷重に対する負荷トルクがフリクションクラッチの設定トルクと等しくなるように、皿ばね１２の押力を設定する。皿ばね１２は、スタッド１３により連結された２枚の従動板１１を介して、ナット１４を締付けることで、押力を変えることが可能である。皿ばね１２は、たわみ量に対する押力がほぼ一定に決まるため、たわみ量の寸法管理を行なうことで、押力のばらつきを最小限に抑えて設定することが可能である。

ここで、駆動部材８、従動部材９、摩擦板１０の寸法や摩擦係数は製作上でばらつきがでるため、製品に組込んだ状態で、フリクションクラッチの設定トルクを常に一定に調整することは困難である。図２，４に示すように、フリクションクラッチの構成部品は、スタッド１３を介して２枚の従動板１１で挟む構成となっており、フリクションクラッチを単独で扱うことが可能である。また、駆動部材８、従動部材９、摩擦板１０が開放された状態となっていることから、外部より寸法を確認することができ、製作上の寸法ばらつきを考慮して、皿ばね１２の押込量を決定することが可能となる。

具体的に皿ばね１２の押込量調整方法について説明する。必要な設定トルクを出すための皿ばね１２の押込量は一意に決まるので、皿ばね１２を押込む前の従動板１１の間隔をノギス等により測定する。その寸法から必要な押込量を差引いた寸法が、必要な設定トルクとするための従動板１１の寸法となる。従動板１１の寸法がこの寸法となるように、ナット１４を締付けることで、皿ばね１２の押込み設定が完了する。

また、図３に示すように、ナット１４を締付ける際、調整部材２０を従動板１１の間に挟み込むことで、容易に作業することが可能となる。更に、調整部材２０は板厚０．１ｍｍの微調整部材２１を追加することにより、設定トルクを細かく変更することが可能である。これらにより設定したトルクにおいて、振動等によりナット１４が緩まないように、まわり止め部材１５により回転止めを行なう。以上から、フリクションクラッチ１７の調整において、微調整を行なうことなく正確にトルクの設定を行なうことが可能となる。即ち、ばねを押込む前と押込んだ後の構成部品の高さ寸法を管理することが可能となる。ばねの押力は押込量に比例することから、構成部品の高さ寸法を調整することで、フリクションクラッチ１７の設定トルクを調整することができ、フリクションクラッチ１７の設定トルクの調整が容易となる。なおトルクの設定後においては、調整部材２０、２１は取り外し可能となっている。なお、図３においては、調整部材２１は、従動板１１ａと調整部材２０の間に配置されているが、従動板１１ｂと調整部材２０の間に配置に配置することとしてもよい。

また、フリクションクラッチ１７の構成部品をスタッドに結合された二枚の従動板で挟み込む構成により、フリクションクラッチ１７の構成部品を一体とすることが可能となる。また、二枚の従動板で構成部品を挟むので、組立てた状態でフリクションクラッチ１７の構成部品の状態を確認することができる。

本発明の一実施例の電気チェーンブロック構造図である。 本発明の一実施例のフリクションクラッチ構造図である。 本発明の一実施例のフリクションクラッチ調整時構造図である。 本発明の一実施例のフリクションクラッチ斜視図である。 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・・・駆動部材、９・・・従動部材、１０・・・摩擦板、１１・・・従動板、１２・・・皿ばね、１３・・・スタッド、１４・・・ナット、１５・・・まわり止め部材、１６・・・駆動歯車、１７・・・フリクションクラッチ、１８・・・軸締結部材、１９・・・連結シャフト、２０・・・調整部材、２１・・・微調整部材、２２・・・すべり軸受け、２３・・・止め輪、２４・・・転がり玉軸受け、８１・・・胴体部、８２・・・フランジ部、９１・・・胴体部、９２・・・フランジ部

Claims (6)

1. モータにより前記モータと連結された連結シャフトに締結されたロードシーブを駆動させ、前記ロードシーブに係合されたロードチェーンに連結されたロードブロックに架設された重量物の巻上げ・巻下げを行なう電気チェーンブロックにおいて、
   前記連結シャフトに軸締結された円筒状の駆動部材のフランジ部と駆動歯車に軸締結された円筒状の従動部材のフランジ部に第一の摩擦板が挟み込まれ、前記駆動部材の円筒部には、第二の摩擦板及び第一の従動板が挿入され、前記従動部材の円筒部には、皿バネと第二の従動部材が挿入され、前記第一の従動板と前記第二の従動板を連結するとともに、前記第一の従動板と前記第二の従動板の間隔を調整する連結部材を備える前記連結シャフトと前記駆動歯車に軸締結されたフリクションクラッチを備えることを特徴とする電気チェーンブロック。
2. 前記連結部材は、前記第一の従動板に開口された開口部と前記第二の従動板に開口された前記第一の開口部に対応して形成された開口部に挿通された棒状部材をナットにより締結したものであることを特徴とする請求項１に記載の電気チェーンブロック。
3. 前記ナットには、回り止め用開口部が形成され、前記回り止め用開口部には、割りピンが挿入されていることを特徴とする請求項２に記載の電気チェーンブロック。
4. 前記第一の従動板と前記第二の従動板を連結する際に前記第一の従動板と前記第二の従動板の間に第一の調整部材を挿入した後に、第一の従動板と前記第二の従動板が前記連結部材により連結されることを特徴とする請求項１に記載の電気チェーンブロック。
5. 前記第一の従動板又は前記第二の従動板と前記第一の調整部材の間に第二の調整部材が挿入されることを特徴とする請求項４に記載の電気チェーンブロック。
6. 前記第一の調整部材及び前記第二の調整部材は、前記第一の従動板と前記第二の従動板を前記連結部材により連結した後に、前記第一の従動板と前記第二の従動板から取り外し可能であることを特徴とする請求項５に記載の電気チェーンブロック。

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