JP2012523355A - 荷受け手段、特に昇降装置のフックブロック - Google Patents

Abstract

【課題】 安全な荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックを提供する。
【解決手段】 本発明は、シャフトと環状保持要素が係合する周溝とを有するフックを備え、環状保持要素が荷受け手段の懸吊要素の支持面に支持され、環状保持要素がシャフトから支持面の方向に拡張するスリーブの形を有して成る、荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックに関する。安全な荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックを形成するために、環状保持要素（６）は円錐台状の円錐形スリーブの形に設計され、かつ外周面（６ａ）、スリーブ形状による内周面（６ｂ）、上部環状頂面、および下部環状底面を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、シャフトを備えかつ荷受け手段の懸吊要素のベアリング面上に支持された環状保持要素が係合する周溝を備えたフックを有し、環状保持要素がシャフトからベアリング面の方向に拡大するスリーブの形をした、荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックに関する。

米国特許ＵＳ２６２５００５から、基本的に筐体およびフックから構成された昇降装置用の荷掛けフックは公知である。筐体は円筒状スリーブとして形成され、その下端は、中心穴を持つ円環板を介して部分的に閉鎖される。スリーブの反対側の端は開いている。筐体は従来の方法で昇降装置のケーブルまたはチェーンに吊設される。フックは、例えばケーブル、ループ、またはベルトのような荷昇降手段を受承するためのフック開口部のある湾曲フッ部と、フック部に隣接するシャフトとを有する。シャフトはその上端の領域に半円形の周溝を備え、組み立てられた状態で、筐体の中心穴内に挿入される。シャフトを筐体内に保持するために、上から筐体内にベアリングリングが挿入され、円環板に支持される。このベアリングリングにはシャフトを受承する中心開口が設けられ、かつその上部内縁に四分円形の接触面が設けられる。組立てを目的として、シャフトは、その溝がベアリングリングの支持面上にくるまで、円環板の開口内に挿入することができる。次いで、２つの１８０度セグメントに分割されかつ全円形の断面を有するリングは、横から溝内に挿入され、シャフトは、環状セグメントがベアリングリングの接触面上で静止するように、開口を通して下方に逆戻りする。リングの溝および接触面の寸法は、ぴったり嵌合するように選択される。フックがそのシャフトの長手軸を中心に筐体に対して回転できるようにするために、転がり軸受の玉はベアリングリングと円環板との間に配置され、これらの玉は、円環板上、およびベアリングリングの底部に設けられた走行面内で転動する。

さらに、ドイツ特許公開ＤＥ１０２３６４０８Ａ１から、フック用、特に昇降装置のフックブロック用の懸吊装置が公知である。フックは再び、略水平軸を中心に枢動することのできる横材に吊設されたシャフトを有する。この目的のために、横材にはその長手方向に直角な貫通穴が設けられ、この穴を介してシャフトの自由端が挿入される。シャフトの端部の領域には、サークリップを受承するように働く半環状周溝も設けられる。サークリップによって、フックは、アキシャル玉軸受を介して横材に支持されるベアリングリングに支持される。サークリップは全円断面を有し、装着することができるように１箇所で分割される。このタイプのサークリップは従来転がり軸受の軸方向位置を固定するために使用される。この場合、サークリップを受承するための四分円形の接触面も、ベアリングリングの上部内縁に設けられる。

さらに、ドイツ特許ＤＥ３２２０２５３Ｃ２から、昇降装置のフックブロック用のさらなる回転自在の荷掛けフックが公知である。この場合もまた、荷掛けフックはフックシャフトを有し、フックシャフトの自由端は、フックブロックの横材の貫通穴を介して案内される。フックシャフトを横材に回転自在に支持できるようにするために、アキシャル軸受が貫通穴と同軸に横材上に配置される。円筒管の形の保持部はアキシャル軸受上に載置され、保持部は組立ての目的のために真ん中で分割され、フックシャフトの環状溝内に支持され、かつ接続スリーブによって設置位置に一体に保持される。接続スリーブは、フックシャフトの周溝に装着されたばねリングを介して、フックシャフトの長手方向に固定される。フックによって受承された荷はしたがって、保持部を介して横材内に運び込まれる。この目的のために、保持部はフックシャフトの環状溝内に支持される。保持部および環状溝は、使用寿命を増大した安全な荷掛けフックを形成するために、特殊な方法で形成される。環状溝は圧延工程によって形成され、したがって塑性変形され強化された表面を有する。さらに、環状溝は、曲率半径の小さい縁部領域と、曲率半径の大きい底部領域とを有する断面を有する。曲率半径の大きい底部領域はほぼ平坦である。環状溝と係合する保持部はほぼ円筒管の形であり、環状溝の形状に対応してわずかに凸状である。その下端部は略直角に外方に延びるフランジ領域に隣接し、保持部はこのフランジ領域を介してアキシャル軸受上に載置される。支持力はアキシャル軸受内に導くために保持部の形状に対応するように、フランジ領域に方向転換される。

米国特許ＵＳ２６２５００５ ドイツ特許公開ＤＥ１０２３６４０８Ａ１ ドイツ特許ＤＥ３２２０２５３Ｃ２

本発明の目的は、安全な荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックを提供することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックによって達成される。従属請求項２ないし１１は、荷受け手段の有利な実施形態を記載する。

本発明において、シャフトを備え、かつ荷受け手段の懸吊要素のベアリング面に支持された環状保持要素が係合される周溝を備えたフックを有し、環状保持要素がシャフトからベアリング面の方向に拡大するスリーブの形をして成る、荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックの場合、安全な設計は、環状保持要素が円錐台のような円錐状スリーブの形をしており、かつ外周面と、スリーブ状であることによる内周面と、上部環状端面と、下部環状底面とを有することで達成される。円錐形は、荷受け手段およびそこに懸吊される荷から生じる力をベアリングリング内に特に充分に導くことを可能にする。この設計により、保持要素、シャフト、および溝の間の接触面は拡大されるので、対応する表面押圧力もより効果的に制御することができる。細長い円錐形の保持要素をベアリングリングの底部および溝の頂部に関着することは、押圧力および張力のより均等な分布につながる。このようにして、保持要素は製造公差にも影響されにくくなる。こうして保持要素における力束は、溝とベアリング面との間に均等に通過する。円形保持要素と比較して、有利にも剪断応力が保持要素内に生じない。加えて、環状保持要素の欠落の形の組立てのエラーは、フックのシャフトが懸吊要素から抜け落ちるので、すぐに気付くことができ、有利である。したがって、組立てにおけるこのエラーは、他の構成部品によって外側から隠れるために環状保持要素が見えない場合、荷受け手段が完全に組み立てられた後でも気付くことができる。

特に有利な方法で、シャフトのシャフト軸心が垂直方向に向けられたときに見て、環状保持要素は、シャフトに面する支持面を頂部に有し、かつベアリング面に対面する起立面を底部に有し、支持面がシャフトと接触し、起立面がベアリング面と接触するように構成される。

支持面および起立面が各々凸状に湾曲しており、特に円弧の形をしていることから、高い切欠き応力は回避される。さらに、保持要素、シャフト、およびベアリングリングの間のセルフセンタリングがそれによって達成される。

保持要素の上部環状端面が支持面の形状に形成され、かつ保持要素の下部環状端面が起立面の形状に形成されることから、荷受け手段およびそこから懸吊される荷から生じる力は特に最適な方法で保持要素を通過する。

内周面および外周面は互いに平行に延びるように構成することが好ましい。

直線状接触面は周溝の湾曲面に隣接し、かつベアリング面の方向に拡大し、環状保持要素はその内周面を周溝の接触面に載せた状態になることが構造的に有利である。このようにして、保持要素は追加的に側部をシャフトによって支持される。

荷受け手段およびそこから懸吊される荷から生じる力のベアリングリングへの導入は、この方法で構成部品を保護する保持要素とベアリングリングとの間の表面接触が達成されるので、ベアリング面および起立面が接触位置にあるときに互いに補完する輪郭を有することで、さらに最適化される。同じことは、接触位置にあるときに同じく互いに補間する輪郭を有する支持面および湾曲面にも当てはまる。周溝が環状保持要素の支持面と接触する湾曲面を有するように、特に有利な方法で構成される。

代替的実施形態では、ベアリング面がベアリングリングの内側および頂部に配置され、かつベアリングリングがアキシャル玉軸受を介して懸吊要素に支持されるように構成される。この位置にベアリング面を配置することは、荷受け手段およびそこに懸吊される荷から生じる力をベアリングリングに導くのに有利である。アキシャル玉軸受を使用することにより、さらにフックがシャフト軸心を中心に回転できるようになる。

環状保持要素は少なくとも２つのセグメントに分割されるように、特に有利に構成される。このようにして、セグメントを横からシャフトの溝内により容易に挿入して、溝内で静止して互いに補完することができ、完全なリング状の保持要素を形成するので、懸吊要素へのフックの装着が容易になる。

本発明の例示的実施形態について、以下で図面に基づいて説明する。

荷受け手段を部分的に示す図である。 作動位置にある図１の荷受け手段のフックのシャフトの領域の拡大断面図である。 保持要素の半体の拡大断面図である。 図３に係る保持要素の平面図である。 保持要素が装着位置にある状態の図２に係る断面図である。

図１は、部分的に示された荷受け手段１の図を示す。このタイプの荷受け手段１は、従来フック２と、フック２を例えばケーブル、チェーン、またはベルトの形のベアリング手段に接続する懸吊要素とから構成される。図１では、懸吊要素を表わすために横材３だけが示されている。横材３によって、フック２は、２つ以上のシーブを有する昇降装置の図示しないフックブロック内で、横材３の長手軸周りに枢動することができるように懸吊される。したがって横材３は本質的に、中心に貫通開口４のある環状部を間に介在させて接続された、図示しない２つの対向する円筒状の第１および第２アクスル部を持つアクスルの機能を有する。中心貫通開口４は、フック２のシャフト２ａを受承する役割を果たす。荷受け手段１が非動作懸吊位置にある状態で見たときに、長手方向の延びが本質的に垂直方向であるこのシャフト２ａは、その下端をフック２の鉤形フック部２ｂに接続される。第１アクスル部および第２アクスル部は、荷受け手段１の図示しない懸吊要素に回転自在に装着される。

荷受け手段１が単一ストランドとして形成される場合、すなわち１本のケーブルまたはチェーンのみに懸吊される場合、横材３は従来のようには使用されない。その場合、フック２は、対応する貫通開口４を持つ筐体状の懸吊要素に直接取り付けられる。組立て上の理由から、この懸吊要素は分割することができる。荷受け手段１はクレビスとすることもできる。

さらに、図１はまた、フック２のシャフト２ａが下から貫通開口４を介して挿入され、フック部２ｂから遠いその端部２ｃに周溝５を有することも示す。この溝５は環状保持要素６を受承するように働き、それによってフック２は、ベアリング面７ａを持つベアリングリング７により支持される。横材３の長手軸周りにフック２を枢動できるだけでなく、シャフト２ａの長手方向に伸びるシャフト２ａのシャフト軸心Ｓ周りにも回転できるようにするために、ベアリングリング７はアキシャル軸受８を介して横材３に支持される。

図１はまた、貫通開口４が横材３に配置されることだけでなく、円筒状受承空間１０がこの円筒状貫通開口４に同軸状に隣接することをも示す。受承空間１０は、横材３によって形成される円筒状内壁１０ａを有する。受承空間１０の直径は貫通開口４のそれより大きいので、直径の段階的変化が環状受承面１０ｂを生成する。アキシャル軸受８は支持面１０ｂ上に載置される。

図２は、図１のフック２のシャフト２ａの領域の拡大断面図を示す。この場合、シャフト２、保持要素６、およびベアリングリング７は、それらが完全に装着された作動位置に配置されている。シャフト２ａ内の溝５および保持要素６の本発明の設計は特に明瞭である。環状保持要素６は分割スリーブとして形成され、このスリーブは、円錐状に拡大する中心穴を持つ仮想円錐台の形状であり、穴はスリーブの壁の残りが全体にわたって単一の壁厚を有するように拡大する。円形断面を持つ保持要素６と比較して、本発明に係る保持要素６は、保持要素６を通過する力束の方向に見たときに細長い形状である。力束は支持面６ｃと起立面６ｄとの間に均等に、かつ外周面６ａおよび内周面６ｂに対して接線方向に走る。円形保持要素６と比較して、当該保持要素には剪断応力が生じず、有利である。対応して、かつ円錐台の従来の説明に従って、スリーブ状の保持要素６は外周面６ａ、上部端面、および下部端面に加えて、内周面６ｂをも有する。外周面６ａおよび内周面６ｂは互いに平行に向けられるので、環状保持要素６はその端部の領域を除いて均一厚さを有する。円錐台形では、上端面および下端面が平面として形成される。この場合、上部端面は、凸状に湾曲した支持面６ｃの形状である。下部端面は凸状に湾曲した起立面６ｄの形状である。支持面６ｃおよび起立面６ｄは円弧の形状であることが有利である。溝５は、保持要素６がその内周面６ｂおよびその支持面６ｃの少なくとも一部分を溝５内に表面接触状態にして載置されるように形成される。問題の無い運転を確実にするには、支持面６ｃが溝５内に位置すれば充分である。保持要素６は、シャフト軸心Ｓの方向に見て、ベアリング面７ａの方向に向かって拡大する。さらに、組立て上の理由から、保持要素６は第１の半リング状セグメント６ｅおよび第２の半リング状セグメント６ｆに分割される。基本的に、保持要素６を２つのセグメント６ｅ、６ｆより多くのセグメントに分割することも可能である。

さらに、図２は、保持要素６がシャフト２ａを係止し、貫通開口４から外に移動するのを防止することを示す。溝５は本質的に保持要素６の上部支持面６ｃに配置され、保持要素６はその下部起立面６ｄがベアリングリング７のベアリング面７ａに対接する状態で支持される。ベアリング面７ａの輪郭は、保持要素６がその下部起立面６ｄの少なくとも一部分をベアリング面７ａに表面接触させた常態で載置されるように形成される。

荷受け手段１の作動中に、フック２が物体または荷の上に配置され、フック部２ｂとフック部２ｂより小さい直径を有するシャフト２ａとの間の遷移部を形成する円錐形のショルダ１２が、横材３または図示しない懸吊要素の一部分上に配置されるまで、シャフト２ａが貫通開口４内に移動するような場合もあり得る。このようにして、保持要素６はベアリングリング７の外に移動することもでき、それは、セグメント６ｅ、６ｆに分割された保持要素６の場合、保持要素６が溝５から横方向に抜けることにつながり得る。これを防止するために、係止リング９がベアリングリング７上に配置され、シャフト軸心Ｓと平行に延びる該係止リングの直線状の内周面９ａは、ベアリング面７ａの上端と面一であり、あるいはその直線状内周面８ａの直径は、保持要素６の最大外径と一致する。組立てを容易にする少量の間隙を、ベアリングリング７と保持要素６との間に設けることができる。係止リング９が軸方向にベアリングリング７と接触状態を維持するために、ベアリングリング７、係止リング９、およびアキシャル軸受８は、横材３の受承空間１０の内壁１０ａによって同軸状に包囲される。内溝１０ｃが内壁１０ａに配置され、該溝内に市販の固定リング１１が挿入される。垂直方向に向けられたシャフト軸心Ｓに関して、ベアリングリング７に対する内溝１０ｃまたはスペーシングの高さは、係止リング９がベアリングリング７から離れて持ち上がるのを固定リング１１が防止するように選択される。

図３は、図４に示す切断線Ａ‐Ａに沿って切った保持要素６の第１セグメント６ｅの拡大断面図を示す。したがって、上部端面は凸状に湾曲した支持面６ｃから構成され、下部端面は凸状に湾曲した起立面６ｄから構成される。凸状湾曲面は円弧状であることが有利である。したがって保持要素６は全体的に、陸上競技用トラック状の断面を有する。支持面６ｃは一端で接線方向に外周面６ａに合流し、他端で内周面６ｂに合流する。すると起立面６ｄはこれに隣接する。外周面６ａおよび内周面６ｂは互いに平行に形成され、保持リング６が平面上に載置される場合、約７０°の角度だけ傾斜する。角度ａは外周面６ａおよび内周面６ｂおよび平面の間に囲繞される。角度ａは６０°から８０°の範囲であることが有利である。

水平方向の直線状上部および隣接する湾曲支持面６ｃから上部端面を形成し、かつ水平方向の直線状下部および隣接する湾曲起立面６ｄから下部端面を形成することも基本的に可能である。すると保持要素６は平行四辺形状の断面を有し、上部内角は支持面６ｃによって丸みを付けられ、下部外角は起立面６ｄによって丸みを付けられる。

図４は、第１の半リング状セグメント６ｅおよび第２の半リング状セグメント６ｆに分割された保持要素６の平面図を示す。基本的に、保持要素６を２つのセグメント６ｅ、６ｆより多くのセグメントに分割することも可能である。

図５は、シャフト２ａが装着位置にある状態の図２に係る図を示す。フック２を横材３に接続するために、フック２のシャフト２ａは、第１ステップで横材３の貫通開口４を介して案内される。この前または後で、アキシャル軸受８およびベアリングリング７が横材３の受承面１０ｂ上に、貫通開口４と同軸に配置される。図５に示す通り、フック２のシャフト２ａは、垂直方向に向けられたシャフト軸心Ｓの方向に見て、溝５が完全にベアリングリング７より上に配置され、したがって横から自由にアクセス可能になるまで、貫通開口４を介して押し込まれる。するとショルダ１２は下から横材３に接触する。次いで次のステップで、保持要素６のセグメント６ｅ、６ｆは、セグメント６ｅ、６ｆが互いに補完し合って完全な環状保持要素６を形成するように、溝５内に横方向に挿入される。この位置で、セグメント６ｅ、６ｆは保持され、シャフト２ａは、保持要素６のセグメント６ｅ、６ｆの起立面６ｄがベアリング面７ａ上の位置に着くまで、貫通開口４を介して下方に移動する。次いで係止リング９が挿入され、この目的のために受承空間１０の内壁１０ａの内溝１０ｃ内にクランプされる固定リング１１（図２参照）を介して係止される。

さらに、図５は、保持要素６がまだ挿入されていないので、溝５およびベアリング面７ａの輪郭を明瞭に示す。溝５は上端がシャフト２ａの円筒状周面２ｄから始まり、凹状円形に湾曲した湾曲面５ａを持つ。湾曲面５ａの円弧の長さは、１１０°から１３０°の範囲、好ましくは約１２０°のいわゆる中心角によって画定することができる。中心角は、円の一部分の始めの半径と終わりの半径との間で測定される。湾曲面５ａの円弧はシャフト２ａの外周面から始まり、湾曲面５ａの開始部の接面はシャフト２ａの外周面に直角に延びる。アンダカットを形成して、それにより保持要素６の追加的位置固定を形成するために、直角より小さい角度を選択することもできる。湾曲面５ａはその終了部で接線方向に直線状接触面５ｂに合流する。接触面５ｂおよびシャフト２ａの隣接する周面２ｄは、１４０°から１６０°の範囲、好ましくは約１５０°の角度ｂを囲繞する。湾曲面５ａおよび接触面５ｂの輪郭は、保持要素６が所定の位置に着き、その支持面６ｃおよび隣接する内周面６ｂの主要部分が表面接触するように形成される。保持要素６が機能するために、保持要素６は、その内周面６ｂの主要部分と接触面５ｂとが接触する位置に着く必要は無い。支持面６ｃとの接触で充分である。したがって、シャフト２ａの端部２ｃの方向に見て、溝５の深さは増大する。ベアリング面７ａは凹状円形に湾曲し、その円弧は中心角に関して約９０°の長さである。ベアリング面７ａの輪郭は、保持要素６が位置に着き、その起立面６ｄの主要部分が表面接触するように形成される。さらに、ベアリング面７ａはベアリングリング７の内側および頂部に配置される。

１ 荷受け手段
２ フック
２ａ シャフト
２ｂ フック部
２ｃ 端部
２ｄ 周面
３ 横材
４ 貫通開口
５ 溝
５ａ 湾曲面
５ｂ 接触面
６ 保持要素
６ａ 外周面
６ｂ 内周面
６ｃ 支持面
６ｄ 起立面
６ｅ 第１セグメント
６ｆ 第２セグメント
７ ベアリングリング
７ａ ベアリング面
８ アキシャル軸受
９ 係止リング
９ａ 内周面
１０ 受承空間
１０ａ 内壁
１０ｂ 受承面
１０ｃ 内溝
１１ 固定リング
１２ ショルダ
ａ 角度
ｂ 角度
Ｓ シャフト軸心

Claims (11)

1. シャフトを備え、かつ環状保持要素が係合する周溝を備えたフックを有し、前記環状保持要素が荷受け手段の懸吊要素のベアリング面に支持され、前記環状保持要素がシャフトからベアリング面の方向に拡大するスリーブの形をしている、荷受け手段、特に昇降装置のフックブロックであって、前記環状保持要素（６）が円錐台状の円錐スリーブの形をしており、かつ外周面（６ａ）、スリーブ形状による内周面（６ｂ）、上部環状端面、および下部環状底面を有することを特徴とする、荷受け手段。
2. 前記シャフト（２ａ）のシャフト軸心（Ｓ）が垂直方向に向けられたときに見て、環状保持要素（６）が、シャフト（２ａ）に面する支持面（６ｃ）を頂部に有し、かつベアリング面（７ａ）に面する起立面（６ｄ）を底部に有し、前記支持面（６ｃ）が前記シャフト（２ａ）と接触し、かつ前記起立面（６ｄ）がベアリング面（７ａ）と接触することを特徴とする、請求項１に記載の荷受け手段。
3. 前記支持面（６ｃ）および前記起立面（６ｄ）が各々凸状に湾曲し、特に円弧の形状であることを特徴とする、請求項２に記載の荷受け手段。
4. 前記保持要素（６）の上部環状端面が前記支持面（６ｃ）の形状に形成され、かつ前記保持要素（６）の下部環状端面が前記起立面（６ｄ）の形状に形成されることを特徴とする、請求項２または３に記載の荷受け手段。
5. 前記内周面（６ｂ）および前記外周面（６ａ）が互いに平行に延びることを特徴とする、請求項４に記載の荷受け手段。
6. 前記周溝（５）が、前記環状保持要素（６）の前記支持面（６ｃ）と接触する湾曲面（５ａ）を有することを特徴とする、請求項２ないし５のいずれか一項に記載の荷受け手段。
7. 前記支持面（６ｃ）および前記湾曲面（５ａ）が、接触位置にあるときに互いに補完する輪郭を有することを特徴とする、請求項６に記載の荷受け手段。
8. 直線状接触面（５ｂ）が前記周溝（５）の前記湾曲面（５ａ）に隣接し、かつ前記ベアリング面（７ａ）の方向に拡大し、前記環状保持要素（６）がその内周面（６ｂ）を前記周溝（５）の接触面（５ｂ）に対接する状態に置かれることを特徴とする、請求項４ないし７のいずれか一項に記載の荷受け手段。
9. 前記ベアリング面（７ａ）および前記起立面（６ｄ）が接触位置にあるときに互いに補完する輪郭を有することを特徴とする、請求項２ないし８のいずれか一項に記載の荷受け手段。
10. 前記ベアリング面（７ａ）がベアリングリング（７）の内側および頂部に配置され、かつ前記ベアリングリング（７）がアキシャル玉軸受（８）を介して懸吊要素に支持されることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の荷受け手段。
11. 前記環状保持要素（６）が少なくとも２つのセグメント（６ｅ、６ｆ）に分割されることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の荷受け手段。

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