JP2676101B2 - ウィンチ等の過負荷警報装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、重量物を吊り揚げる揚重機械や各種の巻
上げ機械等（以下、単にウィンチ等という）において、
ワイヤにかかる引張り荷重が許容値以下であるか否かを
判別し、過負荷状態を適確に警報することができるウィ
ンチ等の過負荷警報装置に関する。

従来技術 ウィンチ等によって重量物の荷役作業をするときは、
取り扱う品物の重量が許容値以下であることを適確に判
断することが求められ、いわゆる過負荷状態でウィンチ
等を使用することは、安全上の見地から厳に避けなけれ
ばならない所である。

そこで、従来は、熟練した玉掛工が品物の重量の見積
り計算をし、安全か否かの判断をしているのが一般的で
あったが、最近では、ウィンチ等に過負荷警報装置を組
み込み、その作動の有無によって安全性を自動判定する
技術も開発されている。

かかる過負荷警報装置としては、巻上げモータの電流
または電力を検出するもの、ロードセルのような荷重検
出素子の出力を利用するもの等の電気式のものが一般的
であり、許容値を超える出力を検出した際には、音響警
報を発生するとともに、巻上げモータの動作を自動的に
停止させるものも少なくない。また、ウィンチ等にばね
計りを組み込み、ワイヤにかかる荷重の大きさを指針表
示するものも、一部に市販されている。

発明が解決しようとする課題 かかる従来技術の電気式のものは、一般に装置が複雑
高価である上、モータの電流や電力を検出するものは、
モータの起動時や、吊り上げられた品物が地上から離れ
る地切り時において検出信号が不規則に変動するため
に、動作が不安定になりがちであるという問題があっ
た。また、荷重検出素子やばね計りは、元来計器として
作られているから、動作が鋭敏過ぎ、とかく取扱いが乱
暴になりがちな現場環境において長期に亘って安定に動
作させることが難しいという問題が避けられなかった。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に
鑑み、ばね部材の歪みを利用して荷重を検出することに
よって、全体を極めて単純な構成とし、製造コストを大
きく低減することができる上、過酷な使用環境にあって
も、常に安定な動作を期待し得るウィンチ等の過負荷警
報装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの出願に係る第１発明
の構成は、上部内面にストッパリングを形成する円筒状
の外部材と、外部材に内挿する内部材と、内部材の下端
の受け座とストッパリングとの間に介装するばね部材
と、内部材の上端に着脱自在に連結する接続金具とを備
えてなり、接続金具は、外部材の上端部に摺動自在に嵌
合するフランジを有し、フランジは、ストッパリングの
上面に着座して外部材の上端と同一平面を形成するとと
もに、外部材、接続金具間に作用する引張り荷重による
内部材の移動量を示す目盛りを外周面に形成することを
要旨とする。

第２発明の構成は、上端部に内フランジを形成する円
筒状の外部材と、外部材に対して軸方向に移動自在に内
挿する内部材と、内部材の下端の受け座と内フランジと
の間に介装するばね部材とを備えてなり、内部材は、軸
方向の通し孔を抗してワイヤを下部に連結し、内フラン
ジを介して外部材の上部に突出する本体部には、外部
材、内部材間に作用する引張り荷重による内部材の移動
量を示す目盛りを外周面に形成することをその要旨とす
る。

なお、第１発明、第２発明において、目盛りは、予告
目巻り、警報目盛りの組合せとすることができる。

作 用 かかる第１発明の構成によるときは、品物の重量に相
当する引張り荷重が外部材と接続金具との間に作用する
と、内部材は、引張り荷重の大きさに対応して、ばね部
材を圧縮しながら外部材の軸方向に移動し、したがっ
て、接続金具のフランジに形成する目盛りを介し、荷重
が許容値以内であるか否かを適確に判別することが可能
である。なお、接続金具のフランジは、外部材の上端部
に摺動自在に嵌合する限度において十分大径に形成する
ことができるから、外周面に目盛りを形成しても、強度
が不当に低下するおそれがない上、外部材のストッパリ
ングの上面に着座して外部材の上端と同一平面を形成す
るから、過負荷などによってばね部材に永久変形が生じ
ると、無負荷状態においてフランジが外部材の上面に突
出し、有害な永久変形を適確に指示することができる。
また、接続金具が内部材と着脱自在に連結されているか
ら、両者を分離させて内部材を外部材から抜き取ること
により、ばね部材を容易に点検交換することができる。

第２発明の構成によるときは、内部材は、通し孔を介
してワイヤを下部に連結するから、目盛りを形成する内
部材の本体部に荷重が負荷されることなく、目盛りを設
けることによる内部材の強度低下を考慮する必要が全く
ない。また、外部材も、上端に内フランジを設けるだけ
でよく、全体構成を一層簡単にすることができる。

予告目盛りと警報目盛りとを組み合わせて目盛りを２
重目盛りとすれば、その目視判断は、一層容易である。
予告目盛りによって荷重が許容値内にあることを明示
し、警報目盛りによってそれが過大であることを明示す
ることができるからである。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

ウィンチ等の過負荷警報装置は、円筒状の外部材11
と、外部材11に内挿する内部材12と、複数の皿ばね13、
13…とを主要部材としてなる（第１図）。

外部材11は、上部内面に環状のストッパリング11aが
形成されている。また、外部材11の下部には、軸14が径
方向に挿通されている。軸14の一端には頭部14aが形成
され、他端部には、図示しない割りピンを挿通するピン
孔14bが形成されている。軸14には、断面溝形のフック
受け15を介して、ボトムフックBHが取り付けられてい
る。ただし、フック受け15は、軸14のまわりに揺動自在
であり、ボトムフックBHは、フック受け15に対し、回動
自在に連結されている。

内部材12は、外部材11に対し、軸方向に移動自在に内
挿されている。内部材12は、下端の受け座12a、中間の
本体部12b、上部のねじ部12cを一体形成して構成されて
おり、受け座12の外径は、外部材11の内径よりいくぶん
小さく設定されている。受け座12aの上面と、外部材11
のストッパリング11aの下面との間には、ワッシャ16を
介し、複数枚の皿ばね13、13…が介装されている。

内部材12のねじ部12cは、ストパリング11aの上方に突
出し、ワッシャ17aを介して接続金具18のフランジ18aに
形成するねじ孔18bに螺入した上、ストッパリング17bに
よって抜止めされている。すなわち、接続金具18は、ね
じ部12c、ねじ孔18bを介し、内部材12の上端に着脱自在
に連結されている。

接続金具18は、フランジ18aの上面に一対の脚板18e、
18eを立設し、脚板18e、18eの頂部に巻上げ限検出用の
リミット板18fを付設して形成されている。

フランジ18aは、ストッパリング11aの上方において、
外部材11の上端部に摺動自在に嵌合している。また、フ
ランジ18aの最大板厚は、ストッパリング11aの上部の外
部材11の長さと一致している。すなわち、フランジ18a
は、ストッパリング11aの上面に着座するとき、外部材1
1の上端と同一平面を形成することができる。なお、フ
ランジ18aの下面には、ストッパリング11aの上面に載る
環状部分18cを残して座ぐり18dが形成されている。

フランジ18aの外周面には、予告目盛り21a、21a…、
警報目盛り21bが形成されている（第２図）。ただし、
予告目盛り21a、21a…、警報目盛り21bは、容易に視認
することができるように、たとえば、前者は太く長い点
線状に、また、後者はローレット状に、それぞれフラン
ジ18aの周方向に刻み込み、さらに赤色塗料が充填され
ているものとする。

脚板18e、18eには、割りピン19aを有するピン19が挿
着され、ピン19には、シンブルWa、ソケットWbを介して
ワイヤＷの先端が連結されている（第１図）。ただし、
ワイヤＷは、リミット板18fの孔18gを貫通して上方に伸
び、図示しないウィンチ本体に連結されているものとす
る。

いま、図示しないウィンチ本体を高所に固定し、ボト
ムフックBHに重量物を吊り下げてワイヤＷを巻き上げる
と、ボトムフックBHを取り付ける外部材11と、ワイヤＷ
を接続する接続金具18、内部材12との間には、重量物の
重量に対応する引張り荷重が作用する。このとき、内部
材12は、皿ばね13、13…を圧縮しながら、外部材11に対
して相対的に上方に移動する（第３図）。したがって、
内部材12の移動量ｄは、重量物による引張り荷重に対応
し、接続金具18のフランジ18aは、移動量ｄだけ外部材1
1の上端から突出する。

一方、フランジ18aの予告目盛り21a、21a…、警報目
盛り21bの形成位置ａ、ｂは、皿ばね13、13…の荷重対
圧縮量の歪み特性を勘案して、それぞれ引張り荷重が所
定の安全率を考慮した許容値内にあるとき、それが許容
値に一致するときにおける内部材12の移動量ｄに適合す
るように設定されている（第４図）。そこで、使用者
は、外部材11の上部に予告目盛り21a、21a…が現われな
いとき（ｄ＜ａのとき）、引張り荷重が十分許容値内に
あって安全であり、予告目盛り21a、21a…、警報目盛り
21bの双方が現われるとき（ｄ＞ｂのとき）、過負荷で
あって危険である旨を直感的に判別することができる。

他の実施例 外部材11は、上端部に内フランジ11bを有する円筒状
に形成する一方（第５図）、内部材12は、本体部12bの
下端に受け座12dを形成することができる。なお、受け
座12dの下面には、脚板12e、12eが突設されている。皿
ばね13、13…は、外部材11の内フランジ11bと、内部材1
2の受け座12dとの間に介装されている。一方、内部材12
の本体部12bは、内フランジ11bの中央の孔11cを介して
外部材11の上部に突出させ、ワイヤＷは、内部材12を軸
方向に貫通する通し孔12fを介し、脚板12e、12eに挿着
するピン19に連結されている。すなわち、内部材112
は、通し孔12f、脚部12e、12e、ピン19を介し、ワイヤ
Ｗを下部に連結することができる。また、ボトムフック
BHは、外部材11の径方向に挿着するボルト14cと、ボル
トｃに係合するフック受け15とを介し、外部材11の下部
に取り付けられている。

いま、外部材11と内部材12との間に引張り荷重が作用
すると、外部材11の上部に突出する内部材12の本体部12
bの上端部の高さにより、内部材12の移動量ｄを把握す
ることができる。そこで、前実施例と同様に、本体部12
bの上部外周面に予告目盛り21a、21a…、警報目盛り21b
を形成すれば、同様の作用効果を得ることができる。

なお、第１図、第５図の各実施例は、ワイヤＷの先端
とボトムフックBHとの間に装着する例であるが、これに
代えて、トップフックTHとウィンチ本体WHとの間に装着
してもよい（第６図）。すなわち、内部材12は、トップ
フックTHを取付け可能とする一方、外部材11は、ウィン
チ本体WHと連結可能とすることにより、ウィンチ本体WH
の近傍の操作員は、吊り上げた重量物による引張り荷重
を一層容易に監視することができる。

以上の説明において、外部材11、内部材12は、それぞ
れの取付け対象または接続対象を逆にすることも可能で
ある。すなわち、第１図または第５図において、外部材
11は、ワイヤＷの先端に接続可能とし、内部材12は、ボ
トムフックBHを取付け可能としてもよく、第６図におい
て、外部材11は、トップフックTHを取付け可能とし、内
部材12は、ウィンチ本体WHと連結可能としてもよい。

なお、図示の予告目盛り21a、21a…、警報目盛り21b
は、単なる一例であって、これらは、内部材12の移動量
ｄが許容値内であるか否かを適確に判別することができ
る限り、他の任意の態様に変更することができる。たと
えば、移動量ｄの長さの単位で直接目盛り表示し、また
は、そのときの引張り荷重に換算して重量の単位で目盛
り表示し、あるいは、それらの目盛り表示の一部に許容
値を明示してもよい。さらに、皿ばね13、13…は、たと
えば、スプリングばねや、ゴム質材料等の弾性部材を含
む他の任意のばね部材に変更してもよい。

発明の効果 以上説明したように、この出願に係る第１発明によれ
ば、外部材と、内部材、ばね部材、接続金具とを組み合
わせ、外部材と接続金具との間に作用する引張り荷重に
よる内部材の移動量を示す目盛りを接続金具のフランジ
に形成することによって、外部材の上部に現われる目盛
りを介し、現在の引張り荷重が許容値内であるか否かを
直感的に判別することができる上、全体構造を極めて単
純にまとめることができるから、製造コストが安く、現
場環境における過酷な使用に対し、長期に亘って安定な
動作を実現し得るという優れた効果がある。

第２発明によれば、第１発明と同様の機能が実現で
き、全体構造を一層簡単にすることができる上、目盛り
を形成する内部材の本体部に荷重が負荷されないので、
目盛りを設けることによる内部材の強度低下を全く考慮
する必要がないという実用的な効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、実施例を示し、第１図は全体構
成断面図、第２図は要部斜視図、第３図と第４図は、そ
れぞれ動作状態を示す要部構成図と模式説明図である。 第５図と第６図は、それぞれ別の実施例を示す第１図相
当図である。 Ｗ……ワイヤ ｄ……移動量 11……外部材 11a……ストッパリング 11b……内フランジ 12……内部材 12a、12d……受け座 12b……本体部 12f……通し孔 18……接続金具 18a……フランジ 21a……予告目盛り 21b……警報目盛り

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部内面にストッパリングを形成する円筒
   状の外部材と、該外部材に対して軸方向に移動自在に内
   挿する内部材と、該内部材の下端の受け座と前記ストッ
   パリングとの間に介装するばね部材と、前記内部材の上
   端に着脱自在に連結する接続金具とを備えてなり、該接
   続金具は、前記外部材の上端部に摺動自在に嵌合するフ
   ランジを有し、該フランジは、前記ストッパリングの上
   面に着座して前記外部材の上端と同一平面を形成すると
   ともに、前記外部材、接続金具間に作用する引張り荷重
   による前記内部材の移動量を示す目盛りを外周面に形成
   することを特徴とするウィンチ等の過負荷警報装置。
2. 【請求項２】上端部に内フランジを形成する円筒状の外
   部材と、該外部材に対して軸方向に移動自在に内挿する
   内部材と、該内部材の下端の受け座と前記内フランジと
   の間に介装するばね部材とを備えてなり、前記内部材
   は、軸方向の通し孔を介してワイヤを下部に連結し、前
   記内フランジを介して前記外部材の上部に突出する本体
   部には、前記外部材、内部材間に作用する引張り荷重に
   よる前記内部材の移動量を示す目盛りを外周面に形成す
   ることを特徴とするウィンチ等の過負荷警報装置。
3. 【請求項３】前記目盛りは、予告目盛り、警報目盛りの
   組合せとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のウィンチ等の過負荷警報装置。