JP2012082053A - 張力発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤロープの乱巻を防止するための張力発生装置において、油漏れのおそれがなく、クレーン使用時間に拘わらずワイヤロープに適度な張力を付与する。
【解決手段】この張力発生装置３０は、ワイヤロープ１２を案内する一対のローラ３４の間に設けたシュー３３と、このシュー３３に対向配置されたシーブ３５が先端に設けられた揺動レバー３８とを有する。そして、揺動レバー３８は、クレーンの無負荷時においては、スプリング３６の付勢力がワイヤロープ１２に加わる張力よりも強いことによって、シーブ３５の外環とシュー３３とを直接当接させることでワイヤロープ１２の弛緩を抑止し、クレーンの負荷時においては、ワイヤロープ１２に加わる張力がスプリング３６の付勢力よりも強いことによって、シーブ３５をシュー３３から離隔させるように揺動される。
【選択図】図５

Description

本発明は、クレーンのウインチドラムに巻回されたワイヤロープの乱巻を防止するための張力発生装置に関する。

ウインチのワイヤロープの乱巻とは、巻上げ作動の際に何らかの原因でワイヤロープの張力が一瞬緩められる現象が発生し、ウインチドラムに巻かれるワイヤロープの谷部にズレが生じ、そのズレによりドラムの上層側に巻き付けられるワイヤロープ同士が食い込んだり、ウインチドラムから外れたりすることにより、正常な巻き付けが行われないことをいう。

ここで、特許文献１に記載の「張力発生滑車」では、ブーム先端の中空トップシーブの内部に油を充填させ、流体抵抗を発生させるための羽根車を、シーブの外筐に内蔵させることで、ワイヤロープに適度な張力を付与している。これにより、同文献記載の技術によれば、吊荷の軽重に係らず、ウインチのドラムにきつくワイヤロープを巻付けさせることが可能となり、乱巻の発生やワイヤロープの損傷を防止することができるとある（特許文献１参照）。

特開２００１−２３７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ブーム先端の中空トップシーブの内部に油を充填させ、流体抵抗を発生させるための羽根車を、シーブの外筐に内蔵させるといった複雑な構造なので、シーブ自体の機密性の確保が困難であり、油漏れのおそれがある。
また、シーブ内部の油の粘度は油温の変化によって一定でないから、クレーン使用時間が長くなると、内部の油が熱を帯びて粘度が低くなる。そのため、クレーン使用時間が長くなるほど、張力が弱くなる傾向があるという問題が生じる。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、油漏れのおそれがなく、クレーン使用時間に拘わらずワイヤロープに適度な張力を付与することができる張力発生装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、クレーンのウインチドラムに巻回されたワイヤロープの乱巻を防止するための張力発生装置であって、ブーム先端部に設けられたブラケットと、該ブラケットに設けられて、ブームの先端下面からフックに掛けられるワイヤロープを案内する一対の案内ローラと、該一対の案内ローラ同士の間の位置に設けられたシューと、該シューに対してワイヤロープを挟んで対向配置された押付けローラが先端に設けられた揺動レバーと、該揺動レバーを前記シュー側に向けて常時付勢するスプリングとを有し、前記揺動レバーは、クレーンの無負荷時においては、前記スプリングの付勢力がワイヤロープに加わる張力よりも強いことによって、前記押付けローラと前記シューとの挟持によってワイヤロープの弛緩を抑止し、クレーンの負荷時においては、ワイヤロープに加わる張力が前記スプリングの付勢力よりも強いことによって、前記押し付けローラを前記シューから離隔させるように揺動されることを特徴とする。

ここで、前記ブラケットは、その基端部が、ブーム先端部のシーブと同軸に軸支され、当該軸まわりに自在に回動可能に設けられていれば、ブーム先端部にフック装置を当接させた後に、ブーム長手方向と略平行になるようにフック装置を回動させて格納する仕様であっても、張力発生装置を円滑に回動させてフック装置を格納することができる。
また、前記シューが回動可能に構成され、その軸と同軸に回生モータが取り付けられていれば、クレーンが無負荷時には、適度な抵抗を有する回生モータのシューにワイヤロープを当接することで、ウインチの巻上・巻下の作動とともに回生モータが発電する。この発電した電力は、例えばブームの先端部に設ける巻過警報機の電力等に使用することができる。

また、前記ウインチドラムに巻回されたワイヤロープを押さえるワイヤロープ乱巻き防止手段を更に備えていれば、さらに乱巻防止の効果が高くなる。特にブームを最大に伸長したときには、ブームの先端部と、基端位置にあたるウインチドラム間でワイヤロープを抑えるものは何もない。そのため、ブームの先端部で張力を発生させ、かつウインチドラムの部分でもワイヤロープを押さえつける効果は、ワイヤロープのばたつきを抑える上で一層好適である。

本発明によれば、揺動レバーをスプリングによってシュー側に向けて常時付勢する構成を採用したので、特許文献１に記載の技術のような油漏れのおそれがない。そして、本発明の構成は、特許文献１に記載の技術のような流体抵抗を作用機序に用いるものではなく、スプリングの付勢力によってワイヤロープに加わる張力とのバランスをとり、ワイヤロープに適度な張力を付与する構成なので、クレーン使用時間に拘わらずワイヤロープに適度な張力を付与することができる。

本発明に係る張力発生装置を備える車両搭載型クレーンの一実施形態を説明する構成図である。 図１の車両搭載型クレーンのブーム先端部分の拡大図（（ａ））であり、同図（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 本発明に係る要部を模式的に示す斜視図である。 図１の車両搭載型クレーンのブーム先端部分の拡大図であり、同図はフック装置を格納した状態を示している。 本発明に係る張力発生装置の一実施形態を説明する構成図（クレーンの無負荷時）であり、同図（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 本発明に係る張力発生装置の一実施形態を説明する構成図（クレーンの負荷時）である。 本発明に係る張力発生装置を備える車両搭載型クレーンの負荷時の状態を説明する図である。 本発明に係る張力発生装置のシーブを説明する図であり、同図（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。 本発明に係る張力発生装置の変形例を説明する図であり、同図（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この車両搭載型クレーン（以下、単に「クレーン」ともいう）１は、左右にアウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回用油圧モータ５の駆動により旋回自在に設けられている。そして、このコラム６の上端部には、ブーム伸縮用油圧シリンダ８の作動による伸縮およびブーム起伏用油圧シリンダ９の作動により起伏自在に枢支されたブーム７が設けられている。また、コラム６にはウインチ１１がウインチ用油圧モータ１０により駆動可能に設けられており、このウインチ１１からブーム７の先端部７ｓに４本掛け仕様にワイヤロープ１２を導いて、ブーム７の先端部７ｓのシーブ１６を介して吊荷用のフック装置２０のフック１３にワイヤロープ１２を掛回すことにより、フック装置２０をブーム７の先端部７ｓから吊下している。なお、このクレーン１のフック装置２０は、図４に示すように、フック格納時（たとえば特許第２５４８４７３号公報参照）には、ブーム７の先端部７ｓにフック装置２０を当接させた後に、ブーム長手方向と略平行になるようにフック装置２０を回動させて格納する格納装置付きの仕様である。具体的には、フック装置２０が、ブーム７の先端部７ｓのシーブ１６のピン１６ａを中心として、格納案内面２０ｔに沿って回動されるようになっている。
ここで、図２および図３に拡大して示すように、このブーム７の先端部７ｓには、ウインチ１１のウインチドラム（図３の符号１１ｄ参照）に巻回されたワイヤロープ１２の乱巻を防止するための張力発生装置３０が設けられている。

以下、上記張力発生装置３０について詳しく説明する。
この張力発生装置３０は、図２に示すように、ブーム７の先端部７ｓに設けられたブラケット３１を有する。このブラケット３１は、図２（ｂ）に示すように、２枚のサイドプレート３２からなり、自身基端部が、その２枚のサイドプレート３２でブーム７の先端部７ｓのシーブ１６を挟むとともに、シーブ１６のピン１６ａと同軸に軸支されており、ピン１６ａまわりに自在に回動可能に設けられている。

ここで、ブラケット３１の基端部で挟み込むシーブ（張力発生装置３０を取り付けるシーブ）としては、本実施形態の例では、図３に斜視図を示すように、４本掛けワイヤロープの場合、ウインチ１１からのワイヤロープ１２が最初に掛かるシーブ１６を挟みこむようにしている。これはブーム下面を通るワイヤロープ１２の跳ね上がりを抑えるにあたり、ウインチ１１に近い位置でワイヤロープ１２の弛緩を抑える方が有効だからである。

そして、このブラケット３１の２枚のサイドプレート３２の内側には、ワイヤロープ１２が張設される方向に沿って設けた一対のローラ３４が配置されている。この二つのローラ３４は、ブーム７の先端部７ｓ下面からフック装置２０に掛けられるワイヤロープ１２の案内ローラとして機能する。さらに、この一対のローラ３４同士の中央の位置には、１／３円ほどの円弧状のくぼみを持つシュー３３が設けられている。そして、このシュー３３に対してワイヤロープ１２を挟んで揺動レバー３８が対向配置されている。本実施形態の例では、揺動レバー３８も一対の板部材から構成されており、シーブ３５は一対の揺動レバー３８間に挟まれる様に取り付けられ、この揺動レバー３８の先端部には、シュー３３と当接させるために、外環が当接部となる小径のシーブ３５が押付けローラとして回動自在に設けられている（図５（ｂ）参照）。

また、揺動レバー３８基端部の両側には、ねじりコイルバネであるスプリング３６が取り付けられている。そして、図５（ａ）に示すように、二つのローラ３４のうち上方（ブラケット３１の基端部側）のローラ３４、及び揺動レバー３８とスプリング３６は、同軸のピン２９で取り付けられている。
このスプリング３６の一端は揺動レバー３８の基端部に掛けられ、他端はサイドプレート３２に掛けられており、このスプリング３６によって、揺動レバー３８先端にあるシーブ３５が常にシュー３３側に付勢されている。

そして、この張力発生装置３０は、ブーム先端部７ｓからのワイヤロープ１２が、ローラ３４とシーブ３５の間を通り、フック装置２０に至っている。より具体的には、ワイヤロープ１２は、ブラケット３１の基端部側のシーブ１６から、上方のローラ３４のブーム先端側を通り、次いで、シーブ３５のシュー３３側を通り、下方のローラ３４のブーム先端側を抜けてフック装置２０に掛かっている。

ここで、この張力発生装置３０は、揺動レバー３８先端のシーブ３５が、揺動レバー３８とスプリング３６とによってシュー３３方向に付勢されている。特に、このシーブ３５は、クレーンの無負荷時においては、スプリング３６の付勢力がワイヤロープ１２に加わる張力よりも強い設定である。これにより、シーブ３５の外環部分によってシュー３３を押し付けるように当接する。そのため、無負荷時においては、図５（ａ）に示すように、シーブ３５がシュー３３に当接してシーブ３５の回転がロックされ、ワイヤロープ１２が上下作動を行なうことによる摩擦力によって張力が発生するので、ワイヤロープの弛緩が抑止される。一方、図６に示すように、クレーンの負荷時においては、ワイヤロープ１２に加わる張力がスプリング３６付勢力よりも強いことによって、シーブ３５をシュー３３から離隔させるように揺動レバー３８が揺動されるようになっている。

次に、この張力発生装置３０の作用・効果について説明する。
この張力発生装置３０は、クレーンの無負荷時では、ワイヤロープ１２に掛かる張力は、フック装置２０の質量のみである。また、本実施例での４本掛けにおいては、各ワイヤロープ１２に掛かる張力は１／４になるので、吊り上げ能力が数ｔになるクレーンでは、フック装置２０の質量のみでは、わずかな張力にしかならない。

よって、この場合（無負荷時）は、上述し、また、図２、図５（ａ）に示すように、張力発生装置３０のスプリング３６によって揺動レバー３８上のシーブ３５がシュー３３に押し付けられ、シーブ３５とシュー３３との挟持によってワイヤロープ１２の弛緩を抑止する。そのため、ウインチ１０の作動に伴うワイヤロープ１２の上下動による回転が抑えられ、さらに、この張力発生装置３０においては、ワイヤロープ１２が「略くの字状」に曲げられ、かつシーブ３５が回転しないため、ワイヤロープ１２の上下動時にはシーブ３５とワイヤロープ１２間で摩擦が生じ、これらが張力発生となる抵抗を効果的に生み出している。

一方、図７に示すように、フック装置２０に吊荷Ｗを吊下して負荷が発生する時には、ワイヤロープ１２に吊荷Ｗによる張力が掛かると、ワイヤロープ１２に加わる張力がスプリング３６の付勢力よりも強い設定になっているため、ワイヤロープ１２において、張力発生装置３０のスプリング３６によって曲げられていたワイヤロープ１２部分は、図６に示すようにシーブ３５を押し戻し、ワイヤロープ１２が直線状に伸ばされる。これにより、シーブ３５がシュー３３から離隔されるように揺動される。したがって、シュー３３で止められていたシーブ３５の回動は開放され、ウインチ１０の巻上・巻下に合わせて、特にワイヤロープ１２に抵抗を与えることなく、何ら従来の作動と変わらない程度に作動を行わせることができる。

さらに、この張力発生装置３０は、ブラケット３１基端部が、ブーム先端部７ｓのシーブ１６のピン１６ａと同軸に軸支されており、ピン１６ａまわりに自在に回動可能に設けられているので、本実施形態のように、ブーム７の先端部７ｓにフック装置２０を当接させた後に、ブーム長手方向と略平行になるようにフック装置２０を回動させて格納する時に（図４参照）、フック装置２０が、ピン１６ａを中心として格納案内面２０ｔに沿って回動されるようになっている場合でも、張力発生装置３０を円滑に連動回動させて格納させることができる。

以上説明したように、この張力発生装置３０によれば、揺動レバー３８をスプリング３６によってシュー３３側に向けて常時付勢する構成を採用したので、油の流体抵抗を利用した従来技術と異なり、油漏れのおそれがなく、クレーン１の使用時間に拘わらずワイヤロープ１２に適度な張力を付与することができる。また、無負荷時に弱くなるワイヤロープ１２への張力を、後付けも可能な簡単な装置で発生させることができる。

なお、本発明に係る張力発生装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、シーブ３５の谷部分について特に説明をしなかったが、例えば使用するワイヤロープ１２が決まっている場合であって、その使用ワイヤロープ１２に変更がないときは、図８に示すように、ワイヤロープ１２が直接触れる、シーブ３５の谷部分３５ａの表面にワイヤロープ１２と同じ「撚り」を表面に設けるとさらに抵抗が増すため好ましい（図８ではＺ撚りのワイヤロープ１２を使用したときを表している）。

また、例えば上記実施形態では、一対のローラ３４同士の中央の位置に、１／３円ほどの円弧状のくぼみを持つシュー３３が設けられている例で説明したが、これに限らず、シュー３３を回動可能に構成してよいし、また、このシュー３３部分に回生装置を組み合わせてもよい。
具体的には、図９に示すように、シュー３３を回動可能に構成し、その軸と同軸に回生モータ４０を取り付ける。このような構成とすれば、クレーン１が無負荷時には、適度な抵抗を有する回生モータ４０のシュー３３にワイヤロープ１２を当接すれば、ウインチ１１の巻上・巻下の作動とともに回生モータ４０が発電する。この発電した電力は、例えばブームの先端部７ｓに設ける巻過警報機の電力等に使用することができる。なお、この例では、押し付けローラであるシーブ３５を小径のローラ３５に置き換え、ワイヤロープ１２をモータに押し付けやすくしている。

また、例えば上記実施形態では、この張力発生装置３０のみによってワイヤロープ１２の乱巻を防止する例を説明したが、これに限らず、従来の装置として存在する、ウインチドラム１１ｄのワイヤロープ１２の乱巻防止装置との併用も可能である。つまり、ブーム下面を通るワイヤロープ１２の跳ね上がりを抑えるにあたり（図３参照）、ウインチドラム１１ｄに掛けまわされたワイヤロープ１２を押さえる、ワイヤロープ乱巻き防止装置（例えば特開２００６−１６８８７４号公報の「ドラムのワイヤロープ乱巻防止装置」）を併用するとさらに乱巻防止の効果が高くなる。特にブーム７を最大に伸長したときには、ブーム７の先端部７ｓと、基端位置にあたるウインチドラム１１ｄ間でワイヤロープ１２を抑えるものは何もない。そのため、ブーム７の先端部７ｓで張力を発生させ、かつウインチドラム１１ｄの部分でもワイヤロープ１２を押さえつける効果は、ワイヤロープ１２のばたつきを抑える上で一層好適である。

１ 車両搭載型クレーン
４ ベース
６ コラム
７ ブーム
１１ ウインチ
１２ ワイヤロープ
１３ フック
１６ シーブ
２０ フック装置
３０ 張力発生装置
３１ ブラケット
３２ サイドプレート
３３ シュー
３４ ローラ（案内ローラ）
３５ シーブ（押付けローラ）
３６ スプリング
３８ 揺動レバー

Claims (4)

1. クレーンのウインチドラムに巻回されたワイヤロープの乱巻を防止するための張力発生装置であって、
   ブーム先端部に設けられたブラケットと、該ブラケットに設けられて、ブームの先端下面からフックに掛けられるワイヤロープを案内する一対の案内ローラと、該一対の案内ローラ同士の間の位置に設けられたシューと、該シューに対してワイヤロープを挟んで対向配置された押付けローラが先端に設けられた揺動レバーと、該揺動レバーを前記シュー側に向けて常時付勢するスプリングとを有し、
   前記揺動レバーは、クレーンの無負荷時においては、前記スプリングの付勢力がワイヤロープに加わる張力よりも強いことによって、前記押付けローラと前記シューとの挟持によってワイヤロープの弛緩を抑止し、クレーンの負荷時においては、ワイヤロープに加わる張力が前記スプリングの付勢力よりも強いことによって、前記押し付けローラを前記シューから離隔させるように揺動されることを特徴とする張力発生装置。
2. 前記ブラケットは、その基端部が、ブーム先端部のシーブと同軸に軸支され、当該軸まわりに自在に回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の張力発生装置。
3. 前記シューが回動可能に構成され、その軸と同軸に回生モータが取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の張力発生装置。
4. 前記ウインチドラムに巻回されたワイヤロープを押さえるワイヤロープ乱巻き防止手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の張力発生装置。

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