JP2015034069A - Winding drum device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、巻き上げドラム装置に関する。 The present invention relates to a winding drum device.
特許文献1に、巻き上げドラム装置が開示されている。この巻き上げドラム装置は、巻き上げドラムにワイヤーロープを巻き付け、該巻き上げドラムを回転させることによってワイヤーロープを巻き上げるように構成したものである。 Patent Document 1 discloses a winding drum device. This winding drum device is configured to wind a wire rope by winding a wire rope around the winding drum and rotating the winding drum.
この開示例では、巻き上げドラムは、軸方向両側に突出する第1、第2突出軸を備えている。第1、第2突出軸には、それぞれ同一仕様のドラム駆動装置が個別に連結されている。それぞれのドラム駆動装置のモータの回転軸は、プーリおよびタイミングベルトを介して連結され、各系統のドラム駆動装置のモータが同期して回転するように構成している。 In this disclosed example, the winding drum includes first and second projecting shafts that project on both sides in the axial direction. The first and second projecting shafts are individually connected to drum drive devices having the same specifications. The rotation shafts of the motors of the respective drum driving devices are connected via pulleys and timing belts, and the motors of the drum driving devices of the respective systems are configured to rotate in synchronization.
なお、巻き上げドラムの制動は、それぞれのドラム駆動装置に付設された制動機構によって実現している。 The winding drum is braked by a braking mechanism attached to each drum driving device.
しかしながら、このような2系統のドラム駆動装置によって単一の巻き上げドラムを駆動する装置にあっては、第1、第2突出軸を同期して回転させる必要があり、そのため、同一仕様のドラム駆動装置をセットで備える必要があることから、駆動力や制動力、あるいは運転時の動力損失等を考慮して設計を行おうとした場合に、設計の自由度が小さい、という問題もあった。 However, in such an apparatus for driving a single winding drum by two types of drum driving devices, it is necessary to rotate the first and second projecting shafts synchronously, and therefore, drum driving of the same specification is required. Since it is necessary to provide the device as a set, there is also a problem that the degree of freedom of design is small when designing is performed in consideration of driving force, braking force, power loss during operation, and the like.
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、設計の自由度が大きな巻き上げドラム装置を提供することをその課題としている。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a winding drum device having a high degree of design freedom.
本発明は、巻き上げドラムを有する巻き上げドラム装置であって、前記巻き上げドラムは、軸方向一方側に第1軸、軸方向他方側に第2軸を備え、前記第1軸にドラム駆動装置が連結され、前記第2軸にドラム制動装置が連結され、前記ドラム制動装置は、減速機構および制動機構を有し、前記第2軸に、前記減速機構の低速軸が連結され、該減速機構の高速軸側に、前記制動機構が連結され、かつ駆動源が連結されない構成とすることにより、上記課題を解決したものである。 The present invention is a hoisting drum device having a hoisting drum, wherein the hoisting drum has a first shaft on one side in the axial direction and a second shaft on the other side in the axial direction, and a drum driving device is connected to the first shaft. A drum braking device is connected to the second shaft, the drum braking device has a speed reduction mechanism and a braking mechanism, and a low speed shaft of the speed reduction mechanism is connected to the second shaft; The above-described problem is solved by adopting a configuration in which the brake mechanism is connected to the shaft side and the drive source is not connected.
本発明においては、巻き上げドラムの軸方向一方側および他方側の第1、第2軸のうち、第2軸側を制動専用として用いる。このため、第1軸側と第2軸側との間で同期回転制御を必要とせず、ドラム制動装置は、減速機構および制動機構とも、ドラム駆動装置側とは、独立して設計することができる。そのため、ドラム駆動装置側およびドラム制動装置とも、必要な駆動力や制動力、あるいは運転時の動力損失等を考慮して、極めて自由度の高い設計を行うことができる。 In the present invention, among the first and second shafts on one side and the other side in the axial direction of the winding drum, the second shaft side is used exclusively for braking. For this reason, synchronous rotation control is not required between the first shaft side and the second shaft side, and the drum braking device can be designed independently from the drum driving device side for both the speed reduction mechanism and the braking mechanism. it can. Therefore, both the drum driving device side and the drum braking device can be designed with a very high degree of freedom in consideration of necessary driving force and braking force, power loss during operation, and the like.
本発明によれば、設計の自由度が大きな巻き上げドラム装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a hoisting drum device having a high degree of design freedom.
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
図1は、本発明の実施形態の一例に係るクレーンの巻き上げドラム装置の全体構成図である。この巻き上げドラム装置DD1は、巻き上げドラム12に、図示せぬクレーンのワイヤ(あるいはロープ:図示略)を巻き付け、該巻き上げドラム12を回転させることによって当該ワイヤを巻き上げるように構成したものである。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hoisting drum device for a crane according to an example of an embodiment of the present invention. The winding drum device DD1 is configured to wind a wire (or a rope: not shown) of a crane (not shown) around the winding
巻き上げドラム12は、軸方向一方側に第1突出軸(第1軸)21、軸方向他方側に第2突出軸(第2軸)21Sを備える。第1突出軸21には、ドラム駆動装置24が連結され、第2突出軸21Sには、ドラム制動装置24Sが連結されている。ドラム駆動装置24は、駆動源であるモータ28、第1減速機構30、および第1制動機構32を備える。ドラム制動装置24Sは、第2減速機構30Sおよび第2制動機構32Sを備える。しかし、第2減速機構30Sには、駆動源は連結されていない。
The winding
以下、詳述する。 Details will be described below.
図1〜図4を参照して、第1突出軸21は、巻き上げドラム12の軸方向一方側に突出しており、第2突出軸21Sは、巻き上げドラム12の軸方向他方側に突出している。第1、第2突出軸21、21Sは、該巻き上げドラム12の回転軸を構成している。すなわち、巻き上げドラム12は、第1、第2突出軸21、21Sの軸心O1周りで回転する。
1 to 4, the first
第1突出軸21には、ドラム駆動装置24が連結されている。ドラム駆動装置24は、第1突出軸21を駆動(回転)させることによって巻き上げドラム12を駆動する。なお、本実施形態では、ドラム駆動装置24は、巻き上げドラム12の制動も行う。
A
巻き上げドラム12の駆動源であるモータ28は、本実施形態では、ドラム駆動装置24に1個のみ設けられている。つまり、モータ28は、単独で巻き上げドラム12を駆動可能な定格トルクを備えている。この実施形態では、モータ28は、三相の誘導モータである。しかし、モータの種類は、特に限定されない。例えば、より制御性に優れたインバータモータ等を採用してもよい。さらに、巻き上げドラム12を駆動できる駆動源であれば、モータにも限定されない。
In the present embodiment, only one
ドラム駆動装置24の第1減速機構30は、第1平行軸減速部40、直交減速部42、および第2平行軸減速部44からなる3段の減速機構で構成されている。
The first
第1平行軸減速部40は、モータ28のモータ軸28Aの先端に設けられたヘリカルピニオン46、該ヘリカルピニオン46と噛合するヘリカルギヤ48から主に構成されている。ヘリカルギヤ48は、第1中間軸50の一端側に組み込まれている。第1中間軸50の他端側には直交減速部42のベベルピニオン52が設けられている。直交減速部42は、該ベベルピニオン52とベベルギヤ54から主に構成されている。ベベルギヤ54は、第2中間軸51に組み込まれている。第2中間軸51には、第2平行軸減速部44のヘリカルピニオン56が設けられている。第2平行軸減速部44は、該ヘリカルピニオン56とヘリカルギヤ58から主に構成されている。
The first parallel shaft
ヘリカルギヤ58は、出力軸68に組み込まれている。出力軸68は、この実施形態では、中空部68Aを有するホロー出力軸とされている。出力軸68は、一対のテーパローラベアリング62、64によってドラム駆動装置24のケーシング60に支持されている。出力軸68は、中空部68A内において、図示せぬキーを介して巻き上げドラム12の第1突出軸21と連結されている。すなわち、この実施形態では、ドラム駆動装置24の第1減速機構30の軸受(テーパローラベアリング62、64)によって、第1突出軸21を支持していることになる。
The
ドラム駆動装置24の第1制動機構32は、この実施形態では、これだけで巻き上げドラム12の制動と停止の維持ができる容量を有している。第1制動機構32は、固定鉄心70と可動鉄心72を備えている。固定鉄心70は、電磁石コイル74を有し、ケーシング60に固定されている。可動鉄心72は、スプリング76によって常時反固定鉄心側に離反付勢されており、電磁石コイル74への通電によって固定鉄心70側に引き寄せられる構成とされている。一方、ケーシング60には、ボルト80を介して固定板82が固定されている。固定板82と可動鉄心72との間には、ブレーキライニング84が配置されている。ブレーキライニング84は、キー85を介してモータ軸28Aと共に回転可能である。ブレーキライニング84の固定板82側および可動鉄心72側の面にはそれぞれ摩擦部材86が配置されている。
In this embodiment, the
このため、ブレーキライニング84は、該摩擦部材86が電磁石コイル74の非通電時に、スプリング76の付勢力によって可動鉄心72と固定板82とに強く挟持され、モータ軸28Aに対して制動力を付与可能である。また、ブレーキライニング84は、電磁石コイル74が通電状態とされると、可動鉄心72が固定鉄心70側に(スプリング76の付勢力に逆らって)引き寄せられることから、モータ軸28Aの制動を解放可能である。
Therefore, the
すなわち、このドラム駆動装置24の第1制動機構32は、電磁石コイル74の非通電時にモータ軸28Aを制動し、電磁石コイル74の通電時にモータ軸28Aの制動を解放するように構成された制動機構である。
That is, the
なお、符号66は、モータ軸28Aに連結された冷却ファンである。
主に図1、図3、図4を参照して、第2突出軸21Sには、巻き上げドラム12を制動可能なドラム制動装置24Sが連結されている。
Referring mainly to FIGS. 1, 3, and 4, a
ドラム制動装置24Sは、第2減速機構30Sおよび第2制動機構32Sを備える。第2減速機構30Sの低速軸(出力軸)68Sは、第2突出軸21Sに連結され、第2減速機構30Sの高速軸(ヘリカルピニオン46Sの軸)29S側は、第3中間軸31を介して第2制動機構32Sが連結されている。
The
ただし、第2減速機構30Sの高速軸29S側には駆動源は連結されていない。すなわち、ドラム制動装置24Sは、巻き上げドラム12の制動に、その機能が特化されている。
However, the drive source is not connected to the
この実施形態では、ドラム制動装置24Sの第2減速機構30Sの構成は、基本的に、既に説明したドラム駆動装置24の第1減速機構30と同一の構成とされている。すなわち、第2減速機構30Sは、第1減速機構30と同一の第1平行軸減速部40S、直交減速部42S、および第2平行軸減速部44Sを備えている。したがって、図3を含め、図中で対応する部分に、末尾にSの付された同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。
In this embodiment, the configuration of the second
なお、図1に示されるように、巻き上げドラム12に対する第1減速機構30と第2減速機構30Sの各構成要素の軸方向の配置は、巻き上げドラム12の軸方向中央の軸直角面P1に対して対称とされている。これは、例えば、直交減速部42において発生するスラスト荷重を互いに反対向きとさせることにより、ケーシング60、60Sに掛かるスラスト荷重を装置全体で相殺させることを意図したためである。なお、この「対称構成」は、第1突出軸21に対する第1減速機構30のケーシング60への組み込み方向と、第2突出軸21Sに対する第2減速機構30Sのケーシング60Sへの組み込み方向とを逆にするだけで実現できる。すなわち、第1減速機構30と第2減速機構30Sは、物品としては同一のものである。したがって、本実施形態においては、第1減速機構30の減速比R1と第2減速機構30Sの減速比R2は、同一である(R1=R2)。なお、ここでいう減速比とは、低速軸側の回転速度が高速軸側の回転速度の1/Rに減速されている場合の、分母Rのことを意味している。つまり、減速比が同一とは、分母が等しいことであり、減速比が大きいとは、分母が大きい(より大きく減速されている)ことを意味している。
As shown in FIG. 1, the axial arrangement of each component of the
ドラム制動装置24Sの前記第2制動機構32Sは、前述したように、第2減速機構30Sの高速軸29Sに第3中間軸31を介して連結されている。第2制動機構32Sも、基本的には第1制動機構32とほぼ同様の構成を有している。したがって、ここでも、類似する機能を有する部分には、末尾にSを有する同一の符号を付して説明する。
As described above, the
すなわち、第2制動機構32Sも、固定鉄心70Sと可動鉄心72Sを備えている。固定鉄心70Sは、電磁石コイル74Sを有し、ケーシング60Sと一体的に組み込まれている。可動鉄心72Sは、図示せぬスプリング(76S)によって常時反固定鉄心側に付勢されており、電磁石コイル74Sへの通電によって固定鉄心70S側に引き寄せられる構成とされている。一方、ケーシング60Sには、ボルト80Sを介して固定板82Sが固定されている。固定板82Sと可動鉄心72Sとの間には、摩擦部材86Sの配置されたブレーキライニング84Sが組み込まれている。ブレーキライニング84Sは、電磁石コイル74Sの非通電時に、スプリング(76S)の付勢力によって可動鉄心72Sと固定板82Sとに強く挟持され、軸90S(ひいては第2突出軸21S)に対して制動力を付与可能である。また、ブレーキライニング84Sは、電磁石コイル74Sが通電状態とされると、可動鉄心72Sが固定鉄心70S側に引き寄せられることから、軸90Sの制動を解放可能である。
That is, the
すなわち、この第2制動機構32Sも、電磁石コイル74Sの非通電時に第2突出軸21Sを制動し、電磁石コイル74Sの通電時に第2突出軸21Sの制動を解放するように構成された制動機構である。
That is, the
なお、ドラム制動装置24Sには、冷却ファンは、設けられていない。
The
次に、この巻き上げドラム装置DD1の作用を説明する。 Next, the operation of the winding drum device DD1 will be described.
巻き上げドラム12のワイヤを巻き上げるには、ドラム駆動装置24のモータ28を稼働させ、モータ軸28Aを回転させる。なお、巻き上げが行われるときには、第1、第2制動機構32、32Sの電磁石コイル74、74Sはいずれも通電状態とされ、全ての軸の制動が解放された状態とされる。
In order to wind up the wire of the winding
モータ軸28Aが回転すると、第1減速機構30の第1平行軸減速部40のヘリカルピニオン46およびヘリカルギヤ48が回転し、該第1平行軸減速部40にて初段減速が行われる。これにより、減速された回転が直交減速部42のベベルピニオン52に伝達され、該ベベルピニオン52とベベルギヤ54との噛合によりヘリカルピニオン56が更に減速された速度で回転する。ヘリカルピニオン56は、出力軸68に組み込まれたヘリカルギヤ58と噛合しているため、結局、出力軸68は、モータ軸28Aの回転を3段減速した(減速比R1の)回転速度で回転する。
When the
これにより、出力軸68の中空部68Aに挿入され、出力軸68と一体回転可能とされた第1突出軸21が、該出力軸68と同一の速度で回転する。第1突出軸21が回転・駆動されることにより、巻き上げドラム12によるワイヤの巻き上げが行われる。
As a result, the first projecting
巻き上げを中止するときには、モータ28の稼働を中止する。モータ軸28Aの回転が停止した後、第1、第2制動機構32、32Sにて各軸を制動し、停止を維持する。
When stopping the winding, the operation of the
ワイヤを巻き上げドラム12から巻き戻すときには、第1、第2制動機構32、32Sの電磁石コイル74、74Sへの通電を中止する。この結果、クレーンの吊り上げ物の自重により、巻き上げドラム12は逆回転する。そして、適宜の位置で、第1制動機構32および第2制動機構32Sに制動指令を掛ける。なお、巻き戻しに当たっては、第1制動機構32の制動指令、あるいはモータ28の逆回転指令を併せて掛けるようにしてもよい。
When the wire is rewound from the winding
巻き上げドラム12のワイヤが巻き上げられたり、巻き戻されたりするときは、ドラム制動装置24S側は、第2減速機構30Sが第2突出軸21Sの回転に伴って連れ廻る状態となる。つまり、クレーンの稼働は、基本的にドラム駆動装置24側による駆動・制動操作によって行われる。ドラム制動装置24Sの第2制動機構32Sによる制動は、第2突出軸21Sの停止が確実に維持されるように、いわゆるフェールセーフ用として機能する。このため、本実施形態においては、先の特許文献1のような「同期駆動」は、不要である。
When the wire of the winding
一方、たとえフェールセーフ用であっても、緊急時にはドラム制動装置24Sの第2制動機構32Sのみで、巻き上げドラム12の停止を維持する必要がある。しかし、巻き上げドラム12に掛かる回転トルクは非常に強く、単純に第2突出軸21Sに制動機構を設置しようとした場合には、大型の制動装置が必要となり、コストが大幅に上昇してしまうという問題が発生する。
On the other hand, even for fail-safe use, it is necessary to keep the hoisting
本実施形態では、第2制動機構32Sは、第2突出軸21Sに直接組み込まれているのではなく、第2減速機構30Sを介して(第2突出軸21Sから見て増速機構を介して)組み込まれているため、第2減速機構30Sの減速比R2の分、該第2制動機構32Sの容量を小さくすることができ、第2制動機構32Sをより小型化、低コスト化できる。
In the present embodiment, the
また、このような巻き上げドラム装置DD1は、用途や現場での使用態様等によって、さまざまな特性が要求される。例えば、巻き上げドラム12の駆動および制動に関して、相対的に駆動性能がより強く要求される場合と、制動性能がより強く要求される場合とがある。また、装置全体のコンパクト性が強く要求される場合もあれば、装置の稼働に当たっての動力損失(燃費性、発熱性)がより強く懸念される場合もある。したがって、巻き上げドラム装置DD1の最適な設計は、当然、要求される内容によって、それぞれ異なったものとなる。
In addition, such a winding drum device DD1 is required to have various characteristics depending on the application, the usage mode in the field, and the like. For example, with respect to driving and braking of the winding
この場合に、例えば先の特許文献1のような、単一の巻き上げドラムを2つの駆動装置の同時駆動によって駆動する装置にあっては、「同期駆動」が必須となるため、各系統のモータや減速機構、あるいは制動機構等は、必然的に同一特性を有するものを採用せざるを得なくなり、上記要求に対する設計の自由度は、極めて小さなものとなっていた。 In this case, for example, in a device that drives a single winding drum by simultaneous driving of two driving devices as in the above-mentioned Patent Document 1, “synchronous driving” is essential. As a result, it is inevitably necessary to employ a deceleration mechanism, a braking mechanism, or the like having the same characteristics, and the degree of freedom of design for the above requirements is extremely small.
本実施形態では、第2突出軸21S側のドラム制動装置24Sは、基本的に、巻き上げドラム12の制動を担うだけであるため、第1突出軸21側のドラム駆動装置24とは完全に独立して設計することができる。
In the present embodiment, the
設計例として、例えば、ドラム制動装置24Sの第2減速機構30Sの減速比r2を、第1減速機構30の減速比r1よりも大きく設定することにより、(この実施形態のように、同一の減速比(R1=R2)が設定されている場合と比較して)相対的により高い制動性能が得られるように構成することができる。第2減速機構30Sの減速比r2を、第1減速機構30の減速比r1よりも大きく設定する構成は、第2制動機構32Sの容量を小さくして該第2制動機構32Sをより小型化、低コスト化したい場合にも有効である。
As a design example, for example, by setting the reduction ratio r2 of the
逆に、第1減速機構30の減速比r1よりも第2減速機構30Sの減速比r2の方を小さく設定した場合には、(この実施形態のように、同一の減速比(R1=R2)が設定されている場合と比較して)、装置の稼働に当たっての動力損失をより低減し、運転の効率性をより高めることができる。
On the contrary, when the reduction ratio r2 of the
ちなみに、ドラム制動装置24Sの高効率性や、装置全体に対するコンパクト性が要求される場合には、ドラム駆動装置24側とドラム制動装置24S側の各減速機構の種類を異ならせ、第2減速機構そのものを、第1減速機構より高効率の減速構造としたり、より小型化が可能な減速構造としたりすることもできる。勿論、逆に、第1減速機構そのものを、第2減速機構より高効率の減速構造としたり、より小型化が可能な減速構造としたりすることもできる。
Incidentally, when high efficiency of the
本実施形態の具体的作用の説明に戻る。 Returning to the description of the specific operation of the present embodiment.
本実施形態においては、第1減速機構30と第2減速機構30Sを、全く同一の構成とすることにより、部品の種類を減じてトータルでの製造コストや在庫コストを低減している。
In the present embodiment, the
また、冷却ファンの組み込みを省略することによってもコストを低減している。すなわち、本実施形態の場合、ドラム制動装置24Sの第2制動機構32Sによる制動が行われるのは、クレーンの停止時のみである。したがって、ブレーキライニング84Sの摩擦部材86Sの滑りによる発熱は、殆どない。また、クレーンの稼働中は、第2制動機構32Sによる制動は行われておらず、かつ、第2減速機構30Sにはモータが連結されていない。したがって、第2減速機構30Sは、無負荷に近い状態で単に連れ廻っているだけである。そのため、クレーンの稼働時の発熱も少ない。そこで、本実施形態では、ドラム制動装置24Sの側は、冷却ファンの組み込みを省略し、その分、更なる低コスト化を図っているものである。尤も、冷却ファンを設けることを禁止するものではなく、ドラム制動装置24Sの側にも冷却ファンを設けるようにしてもよい。
The cost is also reduced by omitting the incorporation of the cooling fan. That is, in the present embodiment, the braking by the
また、本実施形態においては、第1、第2突出軸21、21Sは、いずれも第1減速機構30のテーパローラベアリング62、64、あるいは第2減速機構30Sのテーパローラベアリング62S、64Sによって支持されている。そのため、第1突出軸21、あるいは第2突出軸21Sを支持するために別途のピローブロック等を用意する必要がない。したがって、この点でも低コスト化が実現できている。特に、第2減速機構30Sは、必ず存在している構成要素であるため、第2減速機構30Sの軸受を利用して第2突出軸21Sを支持する構成は合理的である。
In the present embodiment, the first and second protruding
また、本実施形態においては、ドラム駆動装置24の第1減速機構30にも、また、ドラム制動装置24Sの第2減速機構30Sにも、直交減速部42、42Sが設けられている。これにより、ドラム駆動装置24およびドラム制動装置24Sの長手方向を、巻き上げドラム12の回転軸心(第1、第2突出軸21、21Sの回転軸心)O1と直角の方向に延在させることができ、巻き上げドラム12の軸方向における装置全体の長さを短縮することができている。
Further, in the present embodiment,
図5に、図1〜図4の巻き上げドラム装置DD1の変形例を示す。 FIG. 5 shows a modification of the winding drum device DD1 shown in FIGS.
この図5の例に係る巻き上げドラム装置DD2は、図1〜図4のドラム駆動装置24の第1減速機構30を、偏心揺動型の減速部100と直交減速部102の組み合わせに係る第1減速機構103に置き換えたドラム駆動装置105を備えている。
The winding drum device DD2 according to the example of FIG. 5 is a
すなわち、この巻き上げドラム装置DD2においては、モータ104のモータ軸104Aは、偏心揺動型の減速部100の入力軸106を兼ねている。入力軸106には、キー108を介して、偏心体110が組み込まれている。偏心体110は、外周が入力軸106の軸心O2に対して偏心している。偏心体110の外周には、ころ軸受112を介して外歯歯車114が揺動回転可能に組み込まれている。外歯歯車114は、内歯歯車116に内接噛合している。
That is, in the winding drum device DD2, the
内歯歯車116の内歯は、この例では、支持ピン118に回転自在に組み込まれたローラ部材120で構成されている。内歯歯車116の歯数(ローラ部材120の数)は、外歯歯車114の歯数よりも僅かだけ(この例では1だけ)多い。
In this example, the internal teeth of the
一方、外歯歯車114には、貫通孔122が形成されている。この貫通孔122には、貫通ピン124(および該貫通ピン124に回転自在に組み込まれた摺動促進部材125)が、偏心体110の偏心量の2倍の大きさの隙間を有して遊嵌している。貫通ピン124は、偏心揺動型の減速部100の出力軸126と一体化されたキャリヤフランジ128に圧入されている。
On the other hand, a through
この偏心揺動型の減速部100は、以上の構成を有し、入力軸106の回転によって外歯歯車114を揺動させ、該外歯歯車114の内歯歯車116に対する相対回転を貫通ピン124から取り出している。外歯歯車114は、入力軸106が1回回転する毎に、「外歯歯車114の歯数分の1」の減速比Reに相当する回転速度でゆっくりと自転するため、1段で大きな減速回転を、貫通ピン124およびキャリヤフランジ128から取り出すことができる。
The eccentric oscillating
この図5の第1減速機構103においては、当該偏心揺動型の減速部100によって大きな減速比Reが得られている。したがって、後段のベベルピニオン130およびベベルギヤ132からなる直交減速部102の出力は、(平行軸減速部を介することなく)そのまま出力軸132に伝達される構成とされているものの、第1減速機構103の総減速比は、R3であり、第2減速機構30S側の減速比R2より大きい(R3>R2)。なお、図示はされていないが、本実施形態のドラム制動装置は先の実施形態と同じドラム制動装置24Sとされている。
In the
その他の構成は、基本的に先の図1〜図4の実施形態と同様であるため、同一の符号を用いることとし、重複説明を省略する。 Since the other configuration is basically the same as that of the previous embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the same reference numerals are used, and redundant description is omitted.
図5に係る巻き上げドラム装置DD2にあっては、第2減速機構30Sの減速比R2よりも大きな減速比R3が第1減速機構103で得られているため、第2減速機構30Sの減速比R2と同一の減速比R1が与えられていた図1〜図4の構成と比べて、より巻き上げドラム12の駆動トルクを高めることができる。換言するならば、同一の駆動トルクを得るには、より小さなモータに置き換えることができる。
In the hoisting drum device DD2 according to FIG. 5, since the
また、偏心揺動型の減速部100は、起動トルク(停止状態から回転を開始させるときのトルク)は大きいが、一度回転を始めると、高減速比でありながら、比較的小さな動力損失で回転を継続できるという特性がある。このため、先の実施形態よりも減速比が大きい上に、起動トルクが大きいという特性があることから、ドラム駆動装置24の第1制動機構32(図2参照)の負担をより大きく減じることができる(同じ制動容量ならば、より制動特性を高めることができる)。また、一度回転を始めると、高減速比でありながら比較的小さな動力損失で回転を継続できるという特性があることから、高減速比R3としたことによる運転時の効率の低下を極力抑えることができている。ただし、本実施形態の第1減速機構103は、先の実施形態の第1減速機構30よりは損失が大きい。しかし、第2減速機構30Sは、先の実施形態と同様の構成としており、本実施形態の第1減速機構103よりも損失が小さい。これにより、巻き上げドラム装置DD2全体としての損失の増大を抑えている。
The eccentric oscillating
さらに、第2減速機構30Sの構成は、図1〜図4の第2減速機構30Sの構成と同一であり、したがって、第2減速機構30Sの動力の損失は、図1〜図4の例と同一のレベルに維持されている。このため、巻き上げドラム12の駆動トルクが高められているにも拘わらず、連れ廻りロスを小さく維持した運転が可能である。
Furthermore, the configuration of the
このように、図1〜図3の構成から、第1減速機構103の構成を異ならせるだけで、より駆動特性を高め、かつ駆動特性が高められているにも拘らず、連れ廻りトルクを低い状態に維持した巻き上げドラム装置DD2を得ることができる。
As described above, the driving characteristics are further improved by merely changing the configuration of the first
図6に、本発明のさらに他の実施形態を示す。 FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.
この図6に示される巻き上げドラム装置DD3のドラム駆動装置は、先の図5に示されたドラム駆動装置105と同一である。そして、該ドラム駆動装置105からモータ104を除いたものをドラム制動装置105Sとして採用している(各構成要素にもSの符号を付している)。したがって、この図6における巻き上げドラム装置DD3のドラム駆動装置105の第1減速機構103の減速比および動力損失は、ドラム制動装置105Sの第2減速機構103Sの減速比および動力損失とそれぞれ同一である。したがって、先の実施形態と同一または類似する部分に、同一の符号を付すに止め、重複説明を省略する。
The drum driving device of the winding drum device DD3 shown in FIG. 6 is the same as the
この実施形態によれば、第1減速機構103および第2減速機構103Sの双方において、小型で大きな減速比を得ることができることから、巻き上げドラム装置DD3全体の大きさを小さく維持しながら、ドラム駆動装置105およびドラム制動装置105Sの双方の制動機構32、32Sを小型化することができる。
According to this embodiment, since both the first
なお、上記実施形態においては、ドラム駆動装置の第1減速機構とドラム制動装置の第2減速機構の減速比に関し、該減速比が同一の例(図1〜図4、図6の例)と、第1減速機構の減速比が第2減速機構の減速比よりも大きい例(図5の例)が示されていたが、既に述べたように、第2減速機構の減速比が第1減速機構の減速比よりも大きくなるように設定してもよい。これにより、ドラム制動装置の制動機構をより小型化することができる。なお、この場合、例えばドラム駆動装置側を図1の第1減速機構30にして、ドラム制動装置側を図5の第1減速機構103とするというように、異なる減速機構としてもよいし、同じ減速機構で歯数を変えて減速比を異ならせてもよい。
In the above embodiment, the reduction ratios of the first reduction mechanism of the drum driving device and the second reduction mechanism of the drum braking device are the same (Examples of FIGS. 1 to 4 and 6). The example in which the reduction ratio of the first reduction mechanism is larger than the reduction ratio of the second reduction mechanism (example of FIG. 5) has been shown. However, as already described, the reduction ratio of the second reduction mechanism is the first reduction ratio. You may set so that it may become larger than the reduction ratio of a mechanism. Thereby, the brake mechanism of the drum brake device can be further reduced in size. In this case, for example, the drum drive device side may be the
また、上記実施形態においては、第1減速機構と第2減速機構の動力損失に関し、該動力損失が同一の例(図1〜図4、図6の例)と、第1減速機構の動力損失よりも第2減速機構の動力損失が小さい例(図5の例)が示されていたが、この点についても、第1減速機構の動力損失よりも第2減速機構の動力損失の方が大きくなるような設計とすることも可能である。例えば、立体駐車場のベースプレート昇降用の巻き上げドラムのように、稼動時間が少なく、かつ安全上、停止維持特性が重視されるような用途の場合には、第1減速機構の動力損失よりも第2減速機構の動力損失の方が大きくなるように設定した方が、特性上より有利な作用効果を得ることができる。 Moreover, in the said embodiment, regarding the power loss of a 1st speed reduction mechanism and a 2nd speed reduction mechanism, the example (the example of FIGS. 1-4, FIG. 6) with this power loss and the power loss of a 1st speed reduction mechanism In this example, the power loss of the second speed reduction mechanism is smaller than the power loss of the first speed reduction mechanism. It is also possible to make such a design. For example, in applications where the operating time is short and the stop maintenance characteristic is important for safety, such as a hoisting drum for raising and lowering a base plate in a multilevel parking lot, the power loss of the first reduction mechanism is less than the power loss. It is possible to obtain a more advantageous effect in terms of characteristics when the power loss of the two-speed reduction mechanism is set to be larger.
また、第1、第2減速機構の具体的構成、第1、第2減速機構の具体的構成も、上記例に限定されるものではなく、例えば、平行軸減速機構のみによって減速機構を構成してもよい。 Further, the specific configuration of the first and second reduction mechanisms and the specific configuration of the first and second reduction mechanisms are not limited to the above example. For example, the reduction mechanism is configured only by the parallel axis reduction mechanism. May be.
また、上記実施形態においては、第1、第2突出軸は、双方とも第1、第2減速機構の軸受によって支持されるように構成していたが、一方のみ、あるいは双方とも、例えば専用のピローボックス等によって支持するようにしてもよい。 In the above embodiment, the first and second projecting shafts are both configured to be supported by the bearings of the first and second speed reduction mechanisms, but only one or both are, for example, dedicated. It may be supported by a pillow box or the like.
また、上記実施形態においては、巻き上げドラムの軸方向一方側の第1軸、軸方向他方側の第2軸とも、巻き上げドラムの外側に突出する軸(第1突出軸24、第2突出軸24S)が示されていた。しかし、上記第1軸、第2軸の一方または両方は、巻き上げドラムの内側に配置される構成であってもよい。換言するならば、ドラム駆動装置およびドラム制動装置の一方または両方の、一部または全部を、巻き上げドラムの内側に配置してもよい。すなわち、ドラム駆動装置側のみの一部または全部が巻き上げドラムの内側に配置される構成であったり、ドラム制動装置側のみの一部または全部が巻き上げドラムの内側に配置される構成であったり、ドラム駆動装置側およびドラム制動装置側の双方の一部または全部が巻き上げドラムの内側に配置される構成であってもよい。
In the above-described embodiment, both the first shaft on one side in the axial direction of the winding drum and the second shaft on the other side in the axial direction are shafts that protrude outward from the winding drum (the first projecting
本発明の用途は、クレーンや立体駐車場のベースプレートの昇降用の巻き上げドラムに限定されない。例えば、エレベーター昇降用の巻き上げドラム、あるいは船舶の錨の巻き上げドラム等にも適用可能である。したがって、本発明に係る巻き上げドラム装置によって巻き上げる対象も、ワイヤ、ロープ、鎖などがあり、特に限定されない。 The application of the present invention is not limited to a hoisting drum for raising and lowering a base plate of a crane or a multilevel parking lot. For example, the present invention can also be applied to a hoisting drum for raising and lowering an elevator, or a hoisting drum for a ship. Accordingly, the objects to be wound up by the winding drum device according to the present invention include wires, ropes, chains, and the like, and are not particularly limited.
DD1…巻き上げドラム装置
12…巻き上げドラム
21…第1突出軸(第1軸)
21S…第2突出軸(第2軸)
24…ドラム駆動装置
24S…ドラム制動装置
28…モータ(駆動源)
30…第1減速機構
30S…第2減速機構
32…第1制動機構
32S…第2制動機構
62、64…テーパローラベアリング
68…出力軸
DD1 ... hoisting
21S: Second protruding shaft (second shaft)
24 ...
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記巻き上げドラムは、軸方向一方側に第1軸、軸方向他方側に第2軸を備え、
前記第1軸にドラム駆動装置が連結され、
前記第2軸にドラム制動装置が連結され、
前記ドラム制動装置は、減速機構および制動機構を有し、
前記第2軸に、前記減速機構の低速軸が連結され、
該減速機構の高速軸側に、前記制動機構が連結され、かつ駆動源が連結されない
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。 A hoisting drum device having a hoisting drum,
The hoisting drum includes a first shaft on one side in the axial direction and a second shaft on the other side in the axial direction,
A drum driving device is coupled to the first shaft;
A drum braking device is coupled to the second shaft;
The drum braking device has a speed reduction mechanism and a braking mechanism,
A low-speed shaft of the speed reduction mechanism is connected to the second shaft;
The hoisting drum device, wherein the braking mechanism is connected to the high speed shaft side of the speed reduction mechanism, and the drive source is not connected.
前記ドラム駆動装置も、減速機構を有し、前記ドラム制動装置の減速機構は、該ドラム駆動装置の減速機構よりも減速比が大きい
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。 In claim 1,
The drum driving device also includes a speed reduction mechanism, and the speed reduction mechanism of the drum braking device has a larger speed reduction ratio than the speed reduction mechanism of the drum driving device.
前記ドラム駆動装置も、減速機構を有し、前記ドラム制動装置の減速機構は、該ドラム駆動装置の減速機構よりも動力の損失が小さい
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。 In claim 1 or 2,
The drum driving device also has a speed reduction mechanism, and the speed reduction mechanism of the drum braking device has a smaller power loss than the speed reduction mechanism of the drum driving device.
前記ドラム制動装置の減速機構の軸受で、前記第2軸を支持する
ことを特徴とする巻き上げドラム装置。 In any one of Claims 1-3,
The winding drum device, wherein the second shaft is supported by a bearing of a speed reduction mechanism of the drum braking device.
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