JP2010137976A - 巻上ウインチ装置およびクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】複数のウインチを搭載する場合のレイアウトの自由度を向上する。
【解決手段】ウインチドラム２２の右フランジ２３にボルト孔２３ａと嵌合部２３ｃを設ける。ウインチドラム２２の左フランジ２４にもボルト孔２３ａと同一構成のボルト孔２４ａと、嵌合部２３ｃと同一構成の嵌合部２４ｃを設ける。これにより右フランジ２３に減速機と軸受けを取付可能となり、左フランジ２４にも減速機と軸受けを取付可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、巻上ウインチ装置およびクレーンに関する。

クレーン本体に回動可能に軸支されたブームの下部に、ウインチドラムを搭載した装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、ブームの幅内に収まるようにブームの幅方向に沿ってドラムを配設し、ドラムの軸方向端部にドラム駆動用のモータ駆動装置を取り付ける。

特開２００３−２３８０８２号公報

ところで、大型クレーン等には、輸送性および組立性の向上のために、ブームの下部に複数のウインチドラムをブームの長さ方向に並べて搭載するものがある。このような機種では、限られたスペース内に複数のドラムを効率よく配置することが難しい。

本発明による巻上ウインチ装置は、軸方向一端部に第１取付部が、軸方向他端部に第２取付部が設けられたウインチドラムと、第１取付部に取り付けられ、ウインチドラムを駆動するドラム駆動用装置と、第２取付部に取り付けられ、ウインチドラムを回転可能に支持する軸受け装置とを備え、第１取付部は、軸受け装置を取付可能に構成され、第２取付部は、ドラム駆動用装置を取付可能に構成されることを特徴とする。
本発明によるクレーンは、旋回体と、旋回体に俯仰動可能に軸支されたブームと、ブームにウインチドラムの回転軸がブームの幅方向に沿って搭載され、かつ、ブームの長手方向にそれぞれが並べて配設された上述した少なくとも第１および第２の巻上ウインチ装置とを備え、第１のウインチ装置は、ブームの幅方向一方側にドラム駆動装置を、幅方向他方側に軸受け装置をそれぞれ有し、第２のウインチ装置は、ブームの幅方向一方に軸受け装置を、幅方向他方側にドラム駆動装置をそれぞれ有することを特徴とする。
また、本発明によるクレーンは、旋回体と、旋回体に俯仰動可能に軸支されたブームと、旋回体にウインチドラムの回転軸が旋回体の幅方向に沿って搭載され、かつ、旋回体の前後方向にそれぞれが並べて配設された上述した少なくとも第１および第２の巻上ウインチ装置とを備え、第１のウインチ装置は、旋回体の幅方向一方側にドラム駆動装置を、幅方向他方側に軸受け装置をそれぞれ有し、第２のウインチ装置は、旋回体の幅方向一方側に軸受け装置を、幅方向他方側にドラム駆動装置をそれぞれ有することを特徴とする。

本発明によれば、ウインチドラムの軸方向両端部にドラム駆動装置と軸受け装置をそれぞれ取付可能としたので、ドラムのレイアウトの自由度が広がり、限られたスペース内に複数のドラムを効率よく配置することができる。

以下、図１〜図６を参照して本発明による巻上ウインチ装置の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る巻上ウインチ装置が搭載されるクレーンの外観側面図である。図のクレーンは、例えば最大吊り荷重が５００ｔクラスの大型クレーンであり、走行体１と、走行体１上に旋回可能に搭載された旋回体２と、旋回体２に俯仰動可能に軸支されたブーム３とを有する。旋回体２の前端部には運転室４が搭載され、後端部にはカウンタウエイト５が支持されている。旋回体２のブーム支持部の後方には、ライブマスト６が前後方向に回動可能に軸支されている。

旋回体２の後端部には、起伏ドラム７が搭載されている。起伏ドラム７には起伏ロープ７ａが巻回され、起伏ロープ７ａはライブマスト先端部のシーブに掛け回されている。ライブマスト先端部とブーム先端部とはペンダントリンク８で連結され、起伏ドラム７の駆動によりブーム３が俯仰する。

ブーム３は、下ブーム３ａと上ブーム３ｂとつなぎブーム３ｃとを連結して構成される。下ブーム３ａには、本実施の形態の巻上ウインチ装置２０を構成する複数のウインチドラム９，１０が搭載されている。各ウインチドラム９，１０はその回転軸をブーム３の幅方向に向けて配設され、かつ、各ドラム９，１０はブーム３の長手方向に並べて配設されている。ウインチドラム９，１０にはそれぞれウインチロープ９ａ，１０ａが巻回されている。各ウインチロープ９ａ，１０ａは、それぞれブーム背面側に取り付けられたシーブ１１，１２およびブーム先端部のシーブ１３を経由して、その一方はフック１４に連結されている。これによりウインチドラム９，１０の駆動によりフック１４が昇降する。

図２は、本実施の形態に係る巻上ウインチ装置２０の構成を示す側面図（一部断面図）である。なお、図１では、ブーム３に複数の巻上ウインチ装置２０を搭載したが、これらの基本的構成は互いに同一である。図２では、説明の便宜上、図示のように巻上ウインチ装置２０の左右方向を定義する。

巻上ウインチ装置２０は、ウインチドラム２１（図１の９，１０）と、ウインチドラム２１を駆動する正逆回転可能な油圧モータ３１と、油圧モータ３１の駆動力をウインチドラム２１に伝達する減速機３２と、ウインチドラム２１を回転可能に支持する軸受け３３とを有する。油圧モータ３１は支持部（不図示）を介して下ブーム３ａに支持されている。軸受け３３も支持部３４を介して下ブーム３ａに支持されている。

図３（ａ）は、ウインチドラム２１の断面図、図３（ｂ）は左側面図、図３（ｃ）は右側面図である。図２，３に示すようにウインチドラム２１は、略円筒形状の巻胴２２と、巻胴２２の左右両端に設けられた右フランジ２３および左フランジ２４とを有する。右フランジ２３には周方向に複数のボルト孔２３ａが穿設され、このボルト孔２３ａにボルト２３ｂが螺合して、右フランジ２３の表面に減速機３２が締結されている。

一方、左フランジ２４にも周方向に複数のボルト孔２４ａが穿設されている。このボルト孔２４ａはボルト孔２３ａと同一位置に、つまりボルト孔２３ａと同一ピッチで、かつ同一径で設けられている。左フランジ２４の内周面には嵌合部２４ｃが設けられている。この嵌合部２４ｃに軸受け３３のフランジ端部３３ａが嵌合され、ボルト孔２４ａにボルト２４ｂが螺合して、左フランジ２４の表面に軸受け３３が締結されている。右フランジ２３の内周面には嵌合部２４ｃと同一形状の嵌合部２３ｃが設けられている。

これにより図４に示すように減速機３２は左フランジ２４の表面に取付可能となり、軸受け３３は右フランジ２３の嵌合部２３ｃに取付可能となる。すなわち右フランジ２３の嵌合部２３ｃに軸受け３３のフランジ端部３３ａが嵌合され、ボルト孔２３ａにボルト２４ｂが螺合して右フランジ２３の表面に軸受け３３が締結される。また、左フランジ２４のボルト孔２４ａにボルト２３ｂが螺合して、左フランジ２４の表面に減速機３２が締結される。

図３に示すようにウインチロープ２５（図１の９ａ，１０ａ）の一端部は右フランジ２３を貫通し、右フランジ２３の外表面にロープ固定具２６を介して固定され、ウインチロープ２５は図のＲ１方向に巻回されている。また、図２に示すように巻胴２２の周面にはロープ２５の巻き取り方向（図３のＲ１方向）に沿って溝２２ａが形成され、溝２２ａによりロープ２５の巻き取り方向が規定されている。

図３に示すように右フランジ２３の外周面にはドラムロック用の係合溝２７が形成されている。係合溝２７にはロック機構の爪２８が係止され、これにより油圧モータ３１の油のリーク等によるウインチドラム２１の巻下方向の回転が阻止される。

このようにウインチドラム２１の周面にはロープ用の溝２２ａが形成されるとともに、右フランジ２３にはドラムロック用の係合溝２７が設けられている。このため、ドラム２１を左右反転して、つまり右フランジ２３を左側に、左フランジ２４を右側にしてブーム３に搭載することはできない。

図５（ａ）は、巻上ウインチ装置２０の搭載状態を示す正面図（図１の矢視V図）である。なお、図５（ｂ）は本実施の形態の比較例を示す図である。本実施の形態では、ウインチドラム２１の左右両面にそれぞれ減速機３２と軸受け３３を取付可能としたため、図５（ａ）に示すように油圧モータ３１と軸受け３３が各ドラム９，１０に互いに左右反対方向に取り付けられている。すなわち、ブーム基端側に搭載されたウインチドラム９の右側に、減速機３２を介して油圧モータ３１が取り付けられ、左側に軸受け３３が取り付けられている（図２参照）。また、ブーム先端側に搭載されたウインチドラム１０の右側に軸受け３３が取り付けられ、左側に減速機３２を介して油圧モータ３１が取り付けられている（図４参照）。なお、図の鎖線はブーム３の幅を示しており、巻上ウインチ装置２０の長さがブーム３の幅を超えないように油圧モータ３１の大きさやドラム９，１０の幅が設定されている。ドラム９，１０にウインチロープ９ａ，１０ａを多層巻きすると、乱巻が生じやすくなるため、本実施の形態ではドラム９，１０の幅がなるべく広く設定されている。

本実施の形態では、ウインチドラム９用の油圧モータ３１の取り付け位置とウインチドラム１０用の油圧モータ３１の取付位置は左右反対であるため、ウインチドラム９用の油圧モータ３１の回転方向とウインチドラム１０用の油圧モータ３１の回転方向を互いに反対とする必要がある。例えばウインチドラム９を巻上駆動する際にウインチドラム９用の油圧モータ３１を正転させるのであれば、ウインチドラム１０を巻上駆動する際にウインチドラム１０用の油圧モータ３１を逆転させればよく、これは油圧配管の接続を変更することにより可能である。

図５（ａ）に示すように油圧モータ３１と軸受け３３を各ドラム９，１０に互いに左右反対方向に取り付けると、ドラム９に対するドラム１０の中心位置が幅方向にオフセットされる。このため、各ドラム９，１０とブーム先端部にブーム３の幅方向に沿って配設されたシーブ１３との間のウインチロープ９ａ，１０ａの角度θ１，θ２（フリートアングル）を小さくすることができ、フリートアングルθ１，θ２を規格で定められた値（例えば４°）内に抑えることができる。

これに対し、図５（ｂ）に示すように油圧モータ３１と軸受け３３の取付位置がドラム９，１０の左右一方に限定される構成では、油圧モータ３１が各ドラム９，１０の左側に、軸受け３３が各ドラム９，１０の右側にそれぞれ取り付けられる。このため、ドラム９に対するドラム１０の中心位置をオフセットすることができず、フリートアングルθ１，θ２が大きくなって、規格で定められた値に抑えることが難しい。

本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ウインチドラム２２の左右両フランジ２３，２４に、互いに同一位置にボルト孔２３ａ，２４ａを設けるとともに、同一形状の嵌合部２３ｃ、２４ｃを設け、各フランジ２３，２４にそれぞれ減速機３２と軸受け３３を取付可能とした。これにより図５（ａ）に示すように油圧モータ３１と軸受け３３を各ドラム９，１０に互いに左右反対方向に取り付けることができ、フリートアングルを規格で定められた値に容易に抑えることができる。
（２）限られたスペース内に複数のドラム９，１０を効率よく搭載することができ、レイアウトの自由度が高まる。
（３）ウインチの左側に油圧モータ３１を設ける機種と、右側に油圧モータ３１を設ける機種がある場合に、機種毎に異なるウインチ設計する必要がなく、ウインチの種類を増やすことを防止できる。

上記実施の形態では、下ブーム３ａに複数のドラム９，１０を搭載する適用例を示したが、旋回体２に複数のドラム９，１０を搭載する場合にも本発明を同様に適用できる。例えば図６に示すように旋回体２の幅方向に沿って、かつ、旋回体２の前後方向に並べてウインチドラム９，１０を搭載し、ドラム９の右側に軸受け３３を、左側に油圧モータ３１をそれぞれ設け、ドラム１０の右側に油圧モータ３１を、左側に軸受け３３をそれぞれ設けることもできる。これによりドラム９，１０の配置の自由度が広がり、他の部品との干渉を容易に避けることができ、油圧配管の取り回し等も向上できる。

なお、上記実施の形態では、ウインチドラム２２の右フランジ２３にボルト孔２３ａと嵌合部２３ｃを、左フランジ２４にこれと同一構成のボルト孔２４ａと嵌合部２４ｃを設けたが、ドラム駆動用装置としての油圧モータ３１、減速機３２と軸受け装置としての軸受け３３を取付可能に構成するのであれば、これら第１取付部と第２取付部の構成は上述したものに限らない。減速機３２を介して油圧モータ３１によりドラム９，１０を駆動するようにしたが、ドラム駆動用装置の構成はこれに限らない。ドラム９，１０を回転可能に支持するのであれば、軸受け装置の構成はいかなるものでもよい。

上記実施の形態では、ブーム３に複数のドラム９，１０を搭載する例（図１）と旋回体２に複数のドラム９，１０を搭載する例（図６）を示したが、本発明の適用例はこれに限らない。３台以上のウインチドラムを搭載する場合にも同様に構成できる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の巻上ウインチ装置に限定されない。

本発明の実施の形態に係る巻上ウインチ装置が適用されるクレーンの側面図。 本実施の形態に係る巻上ウインチ装置の構成を示す図。 （ａ）は図２のウインチドラムの断面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図。 本実施の形態に係る巻上ウインチ装置の動作の一例を示す図。 （ａ）は図１の矢視V図、（ｂ）は図５（ａ）の比較例を示す図。 本実施の形態の変形例を示す図。

符号の説明

２ 旋回体
３ ブーム
９，１０ ウインチドラム
２０ 巻上ウインチ装置
２２ ウインチドラム
２３ 右フランジ
２３ａ ボルト孔
２３ｃ 嵌合部
２４ 左フランジ
２４ａ ボルト孔
２４ｃ 嵌合部
３１ 油圧モータ
３２ 減速機
３３ 軸受け

Claims (4)

1. 軸方向一端部に第１取付部が、軸方向他端部に第２取付部が設けられたウインチドラムと、
   前記第１取付部に取り付けられ、前記ウインチドラムを駆動するドラム駆動用装置と、
   前記第２取付部に取り付けられ、前記ウインチドラムを回転可能に支持する軸受け装置とを備え、
   前記第１取付部は、前記軸受け装置を取付可能に構成され、前記第２取付部は、前記ドラム駆動用装置を取付可能に構成されることを特徴とする巻上ウインチ装置。
2. 請求項１に記載の巻上ウインチ装置において、
   前記第１取付部および前記第２取付部は、それぞれ前記軸受け装置が嵌合される嵌合部を有することを特徴とする巻上ウインチ装置。
3. 旋回体と、
   前記旋回体に俯仰動可能に軸支されたブームと、
   前記ブームにウインチドラムの回転軸がブームの幅方向に沿って搭載され、かつ、ブームの長手方向にそれぞれが並べて配設された請求項１または２に記載の少なくとも第１および第２の巻上ウインチ装置とを備え、
   前記第１のウインチ装置は、前記ブームの幅方向一方側に前記ドラム駆動装置を、幅方向他方側に前記軸受け装置をそれぞれ有し、前記第２のウインチ装置は、前記ブームの幅方向一方に前記軸受け装置を、幅方向他方側に前記ドラム駆動装置をそれぞれ有することを特徴とするクレーン。
4. 旋回体と、
   前記旋回体に俯仰動可能に軸支されたブームと、
   前記旋回体にウインチドラムの回転軸が旋回体の幅方向に沿って搭載され、かつ、旋回体の前後方向にそれぞれが並べて配設された請求項１または２に記載の少なくとも第１および第２の巻上ウインチ装置とを備え、
   前記第１のウインチ装置は、前記旋回体の幅方向一方側に前記ドラム駆動装置を、幅方向他方側に前記軸受け装置をそれぞれ有し、前記第２のウインチ装置は、前記旋回体の幅方向一方側に前記軸受け装置を、幅方向他方側に前記ドラム駆動装置をそれぞれ有することを特徴とするクレーン。

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