JP2024058710A - 荷役助力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スリングガイド部材の摩耗を考慮した荷役助力装置を提供する。
【解決手段】スリング４と、スリングガイド部と、昇降作動部３と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、スリング４はスリングガイド部に案内されて昇降作動部３に巻回され、昇降作動部３は連結された駆動部８によって回転してスリング４に係止された荷役物を昇降させ、スリングガイド部は、第１スリングガイド部５ａ，５ｂと第２スリングガイド部６ａ，６ｂとを備え、第１スリングガイド部５ａ，５ｂは、第２スリングガイド部６ａ，６ｂと昇降作動部３の中間に位置し、第２スリングガイド部６ａ，６ｂは、少なくともその一部が外面に位置し、外部から交換可能に設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、リンクチェーン若しくはワイヤーロープなどのスリングを有して、モータ等によって荷役物を吊り揚げ、昇降の助力を行う荷役助力装置に関するものである。

作業者が荷役物をスリング端に設けた係止部に係止させ、スリングを巻回する昇降作動部を電動モータで駆動して荷役物を昇降させる荷役助力装置が公知である。この荷役助力装置を用いて重量の大きな荷役物をバランスさせて、作業者は荷役物に外力を加えて自在に昇降させると同時に水平方向にも移動を行うと、スリングは鉛直方向に対して斜めに引っ張られることになる。また床などに置かれた荷役物の水平方向の位置が、荷役助力装置の真下にあるとは限らず、荷役物が地切するまでスリングは鉛直方向に対して斜めに引っ張られる場合がある。荷役助力装置では作業者によって荷役物の頻繁な昇降を容易に行うことができるため、スリングとスリングの通り道を規定するスリングガイド部材とが互いに擦れて、摩耗が生じる場合があった。

特開２０１８－０５８６８７号公報

特許文献１に記載の荷役助力装置では、チェーンスリングの摩耗による交換のための構造を開示しているが、スリングガイド部材の摩耗に対しての記述はなく改善の余地がある。

このような問題に鑑みて、本発明は、スリングガイド部材の摩耗を考慮した荷役助力装置を提供することを目的としている。

本発明の荷役助力装置は、上記の目的を達成するために、
スリングと、スリングガイド部と、昇降作動部と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
スリングはスリングガイド部に案内されて昇降作動部に巻回され、
昇降作動部は連結された駆動部によって回転してスリングに係止された荷役物を昇降させ、
スリングガイド部は、第１スリングガイド部と第２スリングガイド部とを備え、
第１スリングガイド部は、第２スリングガイド部と昇降作動部の中間に位置し、
第２スリングガイド部は、少なくともその一部が外面に位置し、外部から交換可能に設けられている。

また、第２スリングガイド部は、少なくとも２つ以上の部材を有してスリングが吊下げられる方向に交差してスリングを囲んで設けられ、硬度がスリングより小さい。

また、第２スリングガイド部は、スリングを囲う面の稜線から所定の距離の外周に、段差若しくはマーカーを有する。

本発明の荷役助力装置によれば、メンテナンス性が高い荷役助力装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る荷役助力装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の一部を省略した内部斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の一部を省略した内部斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の第２スリングガイド部の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る荷役助力装置のスリングガイド部付近の断面図である。

以下、本発明の各実施形態に係る荷役助力装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る荷役助力装置１の斜視構成図である。荷役助力装置１は、本体装置２と、リンクチェーン４と、吊下げフック１０と、係止部材１１と、操作指令部１４と、を含んで構成されている。本体装置２は、スリングであるリンクチェーン４を介して、係止部材１１と、係止部材１１に係止される荷役物と、の昇降を行う。係止部材１１は、この本体装置２から鉛直下方向へ伸びたリンクチェーン４の下方に設けられている。係止部材１１は、リンクチェーン４の一端に設けられた荷役物用のフックであって、荷役物を吊下げることができる。本体装置２の天面部には吊下げフック１０が設けられている。したがって本体装置２は建物の梁などに吊して使用することができる。

リンクチェーン４は、半円弧部とこれに繋がる直線部からなる長円形の環が交差して交互に連接されたものである。リンクチェーン４の一端は係止部材１１に繋がっていて、他端（無負荷側）は収納ケース１３に収納されている。

操作指令部１４は、本体装置２を遠隔にて操作するため釦を配置した所謂リモコンであって、本実施形態では電波によって通信している。操作指令部１４は、電池によって駆動される。操作指令部１４は、操作手段として例えばバランス釦、保持釦、上昇釦及び下降釦を有している。

図２は本発明の実施形態の荷役助力装置１の本体装置２の一部を省略し、マイナスｚ方向に見おろした斜視構成図である。

本体装置２はカバーを備えていて、その内部には駆動部８、昇降作動部３、ロードセル部９、不図示の制御部等が収納されている。

駆動部８は、昇降作動部３を作動させてリンクチェーン４によって係止部材１１を介して荷役物を上下移動させるための駆動源である。駆動部８は、モータと、エンコーダと、減速機を含んでいる。このモータは例えば交流サーボモータである。モータの負荷側には減速機が取り付けられている。この減速機はモータの回転速度を所定の速度に減速している。減速機は例えば波動歯車減速機である。一方、モータの反負荷側には回転位置検出用のエンコーダが取り付けられている。このエンコーダは、係止部材１１の繰り出し位置すなわち荷役物の昇降位置を検出することができる。

昇降作動部３は、駆動部８からの動力の伝達によって回転する回転部材を含んで構成される。本実施形態では昇降作動部３の回転部材は中空円柱の形状であって、中空部で駆動部８の出力軸と繋がっていて、外側円柱面でリンクチェーン４を巻回し、リンクチェーン４の巻き上げ及び繰り出しを行う。リンクチェーン４が巻回される位置は、おおよそ吊下げフック１０の鉛直下付近であって、本体装置２の重心位置に近いところに設けられる。リンクチェーン４は昇降作動部３の外側円柱面に設けられたポケット溝に嵌入されておおよそ１８０度ほど巻回され、係止部材１１と反対側の終端は収納ケース１３内に収納される。本実施形態では係止部材１１に繋がって昇降作動部３に巻回されるものにリンクチェーン４を用いたが、これに限らずワイヤーロープであっても良い。ワイヤーロープを使用した時は、昇降作動部３はドラム形状でワイヤーロープはその一端が固定されて回転部材に巻回される。

昇降作動部３の非回転部分には、第１スリングガイド部５ａ，５ｂが取り付け固定されている。第１スリングガイド部５ａ，５ｂは、リンクチェーン４が円滑に昇降作動部３のポケット溝に嵌まるように、リンクチェーン４の姿勢を制限する部材である。第１スリングガイド部５ａ，５ｂは、例えばｘ方向とｙ方向を規制するステンレスなどの板金で構成されているが、これに限るものではない。本実施形態では、第１スリングガイド部５ａ，５ｂは金属の単板であるが、リンクチェーン４が当たる部分にさらに金属板を貼り付ける構成でも良い。

ロードセル部９は、起歪体と起歪体に貼られた歪みゲージを備えている。ロードセル部９は、吊下げフック１０に吊るされ、一方で昇降作動部３を支持板１２にて吊す構造となっている。ロードセル部９の起歪体は、昇降作動部３に巻きつけられているリンクチェーン４から伝達される力を検出できるように弾性変形する形状を有している。歪みゲージは重量に応じて起歪体に生ずる歪みを電気信号に変換するホイートストーンブリッジ回路に組み込まれ、ロードセル部９は昇降作動部３に加わる重量を検出して、重量値を出力する。

本体装置２の制御部はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、その他の記憶装置及び入出力装置を備えて、リンクチェーン４を介して荷役物の上下移動の制御等を行う。また制御部は本体装置２を構成する電気電子部品等に電気を供給する回路を含んでいる。そして制御部は、エンコーダから位置値を、ロードセル部９から重量値を、操作指令部１４から操作指令をそれぞれ受信し、これらを基に演算を行い、モータを制御する。本体装置２の制御部を含む電装部は、本体装置２を粉粒や水滴のかかる場所での使用も可能にするためにカバー内に配置されている。なお制御部は、ロードセル部９からのアナログ出力を増幅する回路や、増幅した信号をデジタル信号に変換する回路を含んでいても良い。

またロードセル部９は昇降作動部３に加わる重量を検出できれば良く、減速機と昇降作動部３との間に設けた回転軸の捻れからトルクを検出するような回転型の構造や、モータが受ける反力を検出するフランジ型や鼓型の構造のものであっても良い。さらに歪みゲージ式に限らず磁歪式や静電容量式等であっても良い。

これらの構成で、作業者が操作指令部１４のバランス釦を押すと操作指令部１４からバランス指令が送信され、本体装置２の制御部はこれを受信してバランス制御を開始する。本体装置２の制御部は操作指令部１４からバランス指令を受信すると、ロードセル部９が昇降作動部３に加わる重量値を検出して出力した重量値を登録値として記憶する。この後は、本体装置２の制御部は、ロードセル部９から昇降作動部３に加わる重量値（負荷）を受信して、これが記憶された登録値と等しくなるように制御値の演算を行って、駆動部８を制御する。この制御を本発明ではバランス制御と言い、本体装置２の制御部がバランス制御を行っている期間中、係止部材１１以下の荷役物はバランス状態にあると言う。換言すると、本体装置２の制御部は、登録した重量で生じるリンクチェーン４のテンションと、ロードセル部９が検出した重量で生じるリンクチェーン４のテンションとが同じになるように演算して駆動部８を制御し、この制御がバランス制御である。そして作業者がこのバランス制御中に荷役物に鉛直下向きの外力を加えると、昇降作動部３に加わる重量が大きくなることから、本体装置２の制御部は、これを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、さらにリンクチェーン４を繰り出す方向に駆動部８を制御し、荷役物は下降する。一方、作業者がこのバランス制御中に荷役物に鉛直上向きの外力を加えると、昇降作動部３に加わる重量が小さくなることから、本体装置２の制御部は、これを登録重量へ近づけるように制御値を演算し、さらにリンクチェーン４を巻き上げる方向に駆動部８を制御し、荷役物は上昇する。そして作業者が外力の印加をやめると、ロードセル部９が検出する重量が登録重量と等しくなるのですぐさま荷役物は静止した状態となる。

図３は本発明の実施形態の荷役助力装置１の本体装置２の一部を省略して、プラスｚ方向に見上げた斜視構成図である。第１スリングガイド部５ａ，５ｂからマイナスｚ方向の延長上には、第２スリングガイド部６ａ，６ｂが配置されている。第２スリングガイド部６ａ，６ｂは、リンクチェーン４をｘｙ平面で取り囲むように配置されて、ボルト７によって本体装置２の底板に固定されている。すなわち、第１スリングガイド部５ａ，５ｂは、第２スリングガイド部６ａ，６ｂと昇降作動部３の中間に位置している。

図４は本発明の実施形態に係る荷役助力装置の第２スリングガイド部６ａ，６ｂの外観斜視図である。第２スリングガイド部６ａ，６ｂは同一形状であることが好ましいが、これに限るものではない。第２スリングガイド部６ａ，６ｂは、厚みｔの直方体の金属ブロックを、直径Ｄの半円分だけ切り欠いた形状である。この切り欠いた半円の内周面６ｃの稜線部は丸く設けられて、この稜線から距離ｍの外周には段差が設けられている。この段差はこれに限らず、溝やケガキ線、貼り付けたシールなどのマーカーであってもよい。そして第２スリングガイド部６ａ，６ｂはこれを本体装置２に取り付けるための長円穴６ｅを有する。長円穴６ｅの直径ｄ１は取り付けボルトのねじ直径より少し大きく、直径ｄ２は取り付けボルトの頭部の直径より少し大きく設けられている。そしてこの長円穴６ｅの長手方向は同一で、同形状である。そして第２スリングガイド部６ａ，６ｂはリンクチェーン４よりも小さい硬度の金属であることが好ましい。

図５及び図６は本発明の実施形態の荷役助力装置１をプラスｚ方向に見上げた斜視外観図である。図５は、第２スリングガイド部６ａはそのままに、第２スリングガイド部６ｂ側だけを交換する状態を示している。交換する第２スリングガイド部６ｂ側の２箇所のボルト７を少しだけ緩めると、第２スリングガイド部６ｂは、ｘ方向及びｚ方向はそのままに、プラスｙ方向に移動することができる。そして第２スリングガイド部６ｂは、第２スリングガイド部６ｂの長円穴６ｅの直径ｄ２の箇所にボルト７が位置するまでプラスｙ方向に移動することで、取り外すことができる。そして新しい第２スリングガイド部６ｂは逆の手順で装着することができる。また第２スリングガイド部６ａも同様に交換が可能である。図６は、第２スリングガイド部６ａ，６ｂの交換が完了した状態を示している。

なお、図４に示したように、第２スリングガイド部６ａと第２スリングガイド部６ｂとは共用でき、しかも裏表も同じなので、任意の面で装着することができる。

本発明の実施形態の変形として、第２スリングガイド部６ａ，６ｂの取り付け用のボルト７に代えて、頭部にローレット付きのねじ、クランプレバーを有するねじなどであっても良い。この場合交換を行う者は、ねじを扱う工具が不要となる。また第２スリングガイド部は２分割に限らず４分割などであっても良い。特に荷役作業において特定の方向だけリンクチェーン４の斜め引きが行われる場合には、交換部材を使い回しできるという利点がある。そして、第２スリングガイド部６ａと第２スリングガイド部６ｂとで厚みを若干変えたり、両者を合計４個用いて２段重ねて使用したり、種々の変形が可能である。また本実施形態では、第２スリングガイド部６ａ，６ｂは本体装置２の底板に固定されているが、これに限らず、第１スリングガイド部５ａ，５ｂに固定するように設けても良い。さらに第２スリングガイド部６ａ，６ｂの取り付けは、ねじ締めに限らず、ｚ方向に交差する方向にスライドして挿抜可能で、板バネなどで固定される機構であっても良い。

図７は、本発明の実施形態に係る荷役助力装置のスリングガイド部付近の断面図であって、図３で表した矢印Ａ－Ａを通るｚｘ平面で切断した図である。図７（ａ）はリンクチェーン４がｚ方向（鉛直方向）に垂れ下がっている状態であり、図７（ｂ）は荷役作業者が斜めにリンクチェーン４を引いた時の状態である。

リンクチェーン４がｚ方向（鉛直方向）に垂れ下がっている状態では、リンクチェーン４は第２スリングガイド部６ａ，６ｂに当接することはなく、荷役作業が行われる。そして荷役作業者が斜めにリンクチェーン４を引いた時には、リンクチェーン４ｂが第２スリングガイド部６ｂに当接しつつ摺動し、リンクチェーン４ａは第１スリングガイド部５ｂに僅かに当たる程度となる。したがって、リンクチェーン４よりも硬度が小さい第２スリングガイド部６ａ，６ｂの摩耗が早く進むことになる。第２スリングガイド部６ａ，６ｂの半円切り欠き部の直径Ｄは、第１スリングガイド部５ａ，５ｂの寸法、第１スリングガイド部５ａ，５ｂとのｚ方向の距離、第２スリングガイド部６ａ，６ｂのｚ方向厚み、リンクチェーン４の斜め引きの角度及び頻度などを勘案して決定することができる。そして作業者や管理者の目視にて、第２スリングガイド部６ａ，６ｂの摩耗が段差６ｄまで到達した時に交換する運用を行うことで、性能を発揮した荷役助力装置を維持することができる。

ゆえにリンクチェーン４の交換頻度を低減し、容易に交換できる第２スリングガイド部６ａ，６ｂを設けることで、メンテナンス性が高い荷役助力装置を提供することができる。さらに本体装置２のカバーを開けないと交換できない第１スリングガイド部５ａ，５ｂの交換頻度も合わせて低減することができる。

以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１ ：荷役助力装置
２ ：本体装置
３ ：昇降作動部
４ ：リンクチェーン（スリング）
５ａ，５ｂ ：第１スリングガイド部
６ａ，６ｂ ：第２スリングガイド部
６ｃ ：内周面
６ｄ ：段差
６ｅ ：長円穴
７ ：ボルト
８ ：駆動部
９ ：ロードセル部
１０ ：吊下げフック
１１ ：係止部材
１２ ：支持板
１３ ：収納ケース
１４ ：操作指令部

Claims (3)

1. スリングと、スリングガイド部と、昇降作動部と、を有して荷役物の昇降の助力を行う荷役助力装置であって、
   前記スリングは前記スリングガイド部に案内されて前記昇降作動部に巻回され、
   前記昇降作動部は連結された駆動部によって回転して前記スリングに係止された前記荷役物を昇降させ、
   前記スリングガイド部は、第１スリングガイド部と第２スリングガイド部とを備え、
   前記第１スリングガイド部は、前記第２スリングガイド部と前記昇降作動部の中間に位置し、
   前記第２スリングガイド部は、少なくともその一部が外面に位置し、外部から交換可能に設けられている荷役助力装置。
2. 前記第２スリングガイド部は、少なくとも２つ以上の部材を有して前記スリングが吊下げられる方向に交差して前記スリングを囲んで設けられ、硬度が前記スリングより小さい請求項１に記載の荷役助力装置。
3. 前記第２スリングガイド部は、前記スリングを囲う面の稜線から所定の距離の外周に、段差若しくはマーカーを有する請求項２に記載の荷役助力装置。
   

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