JP3131459U

JP3131459U - 巻上機関用安全装置

Info

Publication number: JP3131459U
Application number: JP2007001033U
Authority: JP
Inventors: 潘義徳
Original assignee: 誠岱機械廠股▲分▼有限公司
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-02-20
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2017-02-20

Abstract

【課題】オーバーロード時におけるスライド機能と、ブレーキ機能を併有して、対象物を昇降する際の安全性が大幅に向上する巻上機関用安全装置の提供。
【解決手段】軸方向の末端に伝動ホイルが固定され、軸方向の中段の周面にブレーキ螺旋が設けてある伝動軸と、伝動ホイルに固定される伝動軸に固定され、伝動ホイルから遠ざかった側にネック軸が凸設してあるブレーキブッシュと、伝動軸にあるブレーキ螺旋と螺合する内ねじ穴が設けてあり、ネック軸と、ネック軸のラジアル方向に伸びて形成される制御ディスクとを有するブレーキナットと、ブレーキナットにあるネック軸に枢着され、ブレーキナットに近接している端面にネック軸が凸設してあるバネ台座と、バネ台座の軸方向の端面に枢着されて付勢力を調整する弾性子と、を含む。
【選択図】図１

Description

本考案は、機械伝動用の保安機構に係り、特に、オーバーロード保護部材とブレーキ部材とが一体化された巻上機関用安全装置に関するものである。

従来の巻上機関（例えばクレーンやエレベータ等）は、一つの電気モータからの動力が伝動システム（例えばスプロケットと伝動チェーン等）を介して出力して対象物を昇降している。
従来の巻上機関により対象物を昇降しているときに、対象物が重過ぎると動力機構が損壊されて対象物が突然に落下する。
また、対象物が重すぎると対象物の降下中にモータ等が損壊することがある。
これらの原因は、巻上機関に組み付けられた従来のブレーキおよびクラッチが有効に機能していないことにある。

本考案の主な目的は、爪車ブレーキユニットとスライドクラッチとが有効に統合され、オーバーロード時におけるスライド機能と、ブレーキ機能とを同時に併有して、対象物を昇降する際の安全性が大幅に向上する巻上機関用安全装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本願の第１考案は、軸方向の末端には動力を出力するための伝動ホイルが固定してあり、軸方向の中段の周面にはブレーキ螺旋が設けてあり、前記ブレーキ螺旋の両端には締付止め端と緩め止め端とがそれぞれ設けてあり、軸方向の前端が予定半径を持つ枢着部に形成され、前記枢着部の末端に外ねじが設けてある伝動軸と、前記伝動ホイルと同軸のように、前記伝動ホイルに固定される前記伝動軸に固定され、前記伝動ホイルから遠ざかった側にはネック軸が凸設してあり、前記ネック軸の周面と垂直する端面には押え端面が形成され、前記ネック軸の周面に爪車が枢着してあり、前記爪車の軸方向の両端面には止め端面がそれぞれ設けてあるブレーキブッシュと、前記伝動軸にあるブレーキ螺旋と螺合する内ねじ穴が設けてあり、ネック軸と、前記ネック軸のラジアル方向に伸びて形成される制御ディスクと、を有し、前記制御ディスクの軸方向の両端面には、前記爪車にある止め端面に緊迫して前記爪車を止めるための押え端面がそれぞれ設けてあるブレーキナットと、前記伝動ホイルと同軸のように、前記ブレーキナットにあるネック軸に枢着され、前記ブレーキナットに近接している端面にはネック軸が凸設してあり、前記ネック軸の周面と垂直する端面には押え端面が形成され、前記ネック軸の外周面には動力源と連接している駆動ホイルが枢着してあり、前記ネック軸に対して移動自在であり、入力端からの動力の回転方向によって正逆転可能であり、駆動ホイルの軸方向の両端面には止め端面がそれぞれ設けてあるバネ台座と、付勢力を調整するためのものであり、前記バネ台座の軸方向の端面に枢着される弾性子と、を含む巻上機関用安全装置であって、前記ブレーキナットとバネ台座と弾性子との組合せにより負荷設定可能なクラッチ機能を構成し、前記ブレーキブッシュと爪車との組合せによりブレーキ機能を構成し、出力端にある伝動ホイルの負荷が設定されたトルク値をオーバーする場合には、駆動ホイルが自動的にスライドしオーバーロードを回避可能であり、出力端にある伝動ホイルの負荷が設定されたトルク値をオーバーしていない場合には、バネ台座と駆動ホイルとブレーキナットとブレーキブッシュとが互いに当接して摩擦力により一体になり、且つ爪車が同時にスライドして伝動ホイルが回転可能になり、動力源を停止すると爪車により逆転が停止され、且つ放下作業をする場合には、ブレーキナットが後退しブレーキナットの爪車に対する押圧力がなくなり、負荷の上下動の速度が動力源である駆動ホイルよりも速い場合には、伝動軸の高速回転によりブレーキナットが再び軸方向に沿って前進して爪車を押圧して、前記爪車により駆動ホイルの回転を停止可能に構成したことを特徴とする、巻上機関用安全装置であることを要旨としている。

本願の第２考案は、前記爪車の歯側にはバネに付勢される戻り止が設けてあり、前記戻り止により、前記爪車は、時計方向に回転可能であり、反時計方向に回転不能であることを特徴とする、前記第１考案に記載の巻上機関用安全装置であることを要旨としている。

本願の考案では、前記弾性子は、円盤バネであってもよく、受け子と止めブッシュとにより位置決められ、一組の軸受と、ブッシュと、調整ナットと、固定ナットとにより、その一端が枢着部の末端にある外ねじに締付けられることを特徴とする、前記第１考案に記載の巻上機関用安全装置であることを要旨としている。

本願の考案では、前記押え端面と前記止め端面との対向面には、摩擦効果を向上するためのライニングセメントが少なくとも一つ設けてあることを特徴とする、前記第１考案に記載の巻上機関用安全装置であることを要旨としている。

本考案に係る巻上機関用安全装置によれば、爪車ブレーキユニットとスライドクラッチとが有効に統合され、オーバーロード時のスライド機能と、ブレーキ機能とを同時に有し、対象物を昇降している際の安全性が大幅に向上するという効果を有する。

以下、添付した図面を参照しながら本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。

まず、図１を参照する。
本考案の巻上機関用安全装置は、例えばクレーン、エレベータ等の巻上機関に適用可能である。
本考案の巻上機関用安全装置は、主に、伝動軸１０と、ブレーキブッシュ２０と、ブレーキナット３０と、バネ台座４０と、弾性子５０と、を含む。

前記伝動軸１０は、軸方向の末端が所定の径を持つ枢着部１１として形成される。
前記枢着部１１には動力を出力するための伝動ホイル１２（本実施例ではスプロケット）が固定してある。
伝動軸１０の軸方向の中段の周面には、ブレーキ螺旋１３が設けてある。
前記ブレーキ螺旋１３の両端には締付止め端１３１と緩め止め端１３２とがそれぞれ設けてある（図５参照）。
伝動軸１０の軸方向の前端は所定の径を持つ枢着部１４として形成され、前記枢着部１４の末端に外ねじ１４１が設けてある。

前記ブレーキブッシュ２０は、図１に示すように、前記伝動ホイル１２と同軸上の伝動軸１０に固定される。
前記ブレーキブッシュ２０の伝動ホイル１２から遠ざかった側にはネック軸２１が凸設してある。
前記ネック軸２１の周面と直交する端面には押え端面２２が形成される。
前記ネック軸２１の周面には爪車２３が枢着してある。
前記爪車２３の軸方向の両端面には止め端面２３１，２３２がそれぞれ設けてある。
図２と図３に示すように、前記爪車２３の歯側にはバネに付勢される戻り止２４が設けてある。
前記戻り止２４により、前記爪車２３は時計方向にのみ回転可能であって（図２参照）、反時計方向へは回転不能である（図３参照）。

図１と図５に示すように、前記ブレーキナット３０は、前記伝動軸１０にあるブレーキ螺旋１３と螺合する内ねじ穴３１が設けてある。
さらにブレーキナット３０は、ネック軸３２と、前記ネック軸３２のラジアル方向に伸びて形成される制御ディスク３３と、を有する。
前記制御ディスク３３の軸方向の両端面には、前記爪車２３にある止め端面２３２に緊迫して前記爪車２３を止めるための押え端面３３１，３３２がそれぞれ設けてある。

図１と図５に示すように、前記バネ台座４０は、前記伝動ホイル１０と同軸上であって、前記ブレーキナット３０にあるネック軸３２に枢着される。
前記バネ台座４０のブレーキナット３０に近接している端面には、ネック軸４１が凸設してある。
前記ネック軸４１の周面と直交する端面には、押え端面４２が形成される。
前記ネック軸４１の外周面には動力源と連接している駆動ホイル４３が枢着してある。
図４に示すように、前記駆動ホイル４３はネック軸４１に対して移動自在であり、入力端からの動力の回転方向によって正逆転が可能である。
駆動ホイル４３の軸方向の両端面には、前記押え端面３２２，４２に緊迫するための止め端面４３１，４３２がそれぞれ設けてある。

前記弾性子５０は、付勢力を調整するためのものである。
図１に示すように、本例では弾性子５０が円盤バネ（すり鉢状を呈する複数の円盤の組合体）である場合について示す。
弾性子５０は受け子５１と止めブッシュ５２とにより伝動ホイル１０上で位置決めされる。
弾性子５０は伝動ホイル１０に外装した一組の軸受５３と、ブッシュ５４と、調整ナット５５と、固定ナット５６とにより、その一端が枢着部１４の末端にある外ねじ１４１に締付けられる。
これにより、ブレーキブッシュ２０と、ブレーキナット３０と、バネ台座４０等が互いに当接して摩擦力により一体になるとともに、前記調整ナット５５により止めブッシュ５２とブッシュ５４との前記弾性子５０である円盤バネに対する緊迫度を調整することでトルクを設定することができる。

次に、図６と図７を参照しながら本考案の巻上機関用安全装置の作動について詳細に説明する。

本考案に係る巻上機関用安全装置は、調整ナット５５を締付けることにより弾性子５０の弾性力が増加して、駆動ホイル４３とブレーキナット３０とバネ台座４０との互いに当接して発生する摩擦力が増加する。
このとき、駆動ホイル４３が時計方向へ向けて回転する場合は、大きいトルクでないとスライド不能であり、反時計方向への回転の場合には、小さいトルクであってもスライド可能である。
出力端である伝動ホイル１２のロードが設定トルクをオーバーする場合には、駆動ホイル４３が自動的にスライドすることによりオーバーロードを回避できる。
だから、駆動ホイル４３にオーバーロードしていない場合には、駆動ホイル４３にある止め端面４３１，４３２と、ブレーキナット３０にある押え端面３３１，３３２と、バネ台座４０にある押え端面４２等が互いに当接してその間の摩擦力により一体となる。

だから、本考案により対象物を巻上げる場合には、オーバーロードしていない状態では、バネ台座４０と駆動ホイル４３等が同時にブレーキナット３０を押圧して、ブレーキナット３０が軸方向に沿って緩め止め端１３２から締付止め端１３１まで移動する。
図５と図６に示すように、締付止め端１３１に移動すると同時に、ブレーキナット３０にある押え端面３３１と、爪車２３にある止め端面２３１，２３２と、ブレーキブッシュ２０にある押え端面２２等が互いに当接して摩擦力により一体になる。
このとき、図２に示す爪車２３が同時にスライドして伝動ホイル１２により巻上げることができる。

また、伝動ホイル１２による巻上作業をストップすると、伝動軸１０とブレーキブッシュ２０と爪車２３とブレーキナット３０とバネ台座４０と等が依然として弾性子５０に軸方向に圧迫される。
図３に示すように、戻り止２４により爪車２３が逆転不能になる。これにより、伝動ホイル１２に対象物の重力による負荷があっても、伝動軸１０が回動不能になって、ブレーキ効果を発揮することができる。

また、対象物を放下（巻き降ろし）する場合には、オーバーロードしていない状態では、駆動ホイル４３にある止め端面４３１，４３２と、ブレーキナット３０にある押え端面３３１，３３２と、バネ台座４０にある押え端面４２等が互いに当接して摩擦力により一体になって、動力源の駆動により反時計方向に回転する。
このとき、ブレーキナット３０が軸方向に沿って締付止め端１３１から緩め止め端１３２まで移動し、図５と図７に示すように、緩め止め端１３２に移動すると同時に、ブレーキナット３０にある押え端面３３１が爪車２３にある止め端面２３２から離脱して、ブレーキナット３０と爪車２３とが分離してスライド可能な状態になる。
このとき、ブレーキブッシュ２０と爪車２３とも分離してスライド可能な状態になる。
戻り止２４により爪車２３は依然として回動不能である。だから、伝動軸１０の駆動により伝動ホイル１２の放下作業が実施可能になる。対象物を放下しているときには、摩擦トルクにより対象物が一定速度で徐々に降下する。

また、対象物を放下している際に、対象物の重力により降下速度が駆動ホイル４３の回転速度よりも高い場合には、図５に示すように、伝動軸１０が急速に作動するので、ブレーキナット３０は、再び軸方向に沿って緩め止め端１３２から締付止め端１３１まで移動し、瞬間に爪車２３を緊迫して駆動ホイル４３にブレーキがかかる。

また、ブレーキブッシュ２０にある押え端面２２及び止め端面２３１，２３２と、ブレーキナット３０にある押え端面３３１，３３２と、バネ台座４０にある止め端面４３１，４３２と、爪車２３にある止め端面２３１，２３２と、駆動ホイル４３にある止め端面４３１，４３２等の各対向面には、摩擦力によるブレーキ効果を向上するために、ライニングセメント６０を増設してもよい。

本考案に係る巻上機関用安全装置の実施例の組合せ状態の断面図である。本考案に係る巻上機関用安全装置の爪車が時計方向に回転している状態を示す概略図である。本考案に係る巻上機関用安全装置の爪車が反時計方向に回転するときに止まれられている状態を示す概略図である。本考案の駆動ホイルが正逆転可能である状態を示す概略図である。本考案のブレーキナットが螺合されて軸方向に沿って移動している状態を示す概略図である。本考案に係る巻上機関用安全装置による巻上げ操作を示す概略図である。本考案に係る巻上機関用安全装置による放下操作を示す概略図である。

符号の説明

１０伝動軸
１１枢着部
１２伝動ホイル
１３ブレーキ螺旋
１４枢着部
２０ブレーキブッシュ
２１ネック軸
２２押え端面
２３爪車
２４片方向戻り止
３０ブレーキナット
３１内ねじ
３２ネック軸
３３制御ディスク
４０バネ台座
４１ネック軸
４２押え端面
４３駆動ホイル
５０弾性子
５１受け子
５２止めブッシュ
５３軸受
５４ブッシュ
５５調整ナット
５６固定ナット
６０ライニングセメント
１３１締付止め端
１３２緩め止め端
１４１外ねじ
２３１，２３２止め端面
３３１，３３２押え端面
４３１，４３２止め端面

Claims

軸方向の末端には動力を出力するための伝動ホイルが固定してあり、軸方向の中段の周面にはブレーキ螺旋が設けてあり、前記ブレーキ螺旋の両端には締付止め端と緩め止め端とがそれぞれ設けてあり、軸方向の前端が予定半径を持つ枢着部に形成され、前記枢着部の末端に外ねじが設けてある伝動軸と、
前記伝動ホイルと同軸のように、前記伝動ホイルに固定される前記伝動軸に固定され、前記伝動ホイルから遠ざかった側にはネック軸が凸設してあり、前記ネック軸の周面と垂直する端面には押え端面が形成され、前記ネック軸の周面に爪車が枢着してあり、前記爪車の軸方向の両端面には止め端面がそれぞれ設けてあるブレーキブッシュと、
前記伝動軸にあるブレーキ螺旋と螺合する内ねじ穴が設けてあり、ネック軸と、前記ネック軸のラジアル方向に伸びて形成される制御ディスクと、を有し、前記制御ディスクの軸方向の両端面には、前記爪車にある止め端面に緊迫して前記爪車を止めるための押え端面がそれぞれ設けてあるブレーキナットと、
前記伝動ホイルと同軸のように、前記ブレーキナットにあるネック軸に枢着され、前記ブレーキナットに近接している端面にはネック軸が凸設してあり、前記ネック軸の周面と垂直する端面には押え端面が形成され、前記ネック軸の外周面には動力源と連接している駆動ホイルが枢着してあり、前記ネック軸に対して移動自在であり、入力端からの動力の回転方向によって正逆転可能であり、駆動ホイルの軸方向の両端面には止め端面がそれぞれ設けてあるバネ台座と、
付勢力を調整するためのものであり、前記バネ台座の軸方向の端面に枢着される弾性子と、を含む巻上機関用安全装置であって、
前記ブレーキナットとバネ台座と弾性子との組合せにより負荷設定可能なクラッチ機能を構成し、
前記ブレーキブッシュと爪車との組合せによりブレーキ機能を構成し、
出力端にある伝動ホイルの負荷が設定されたトルク値をオーバーする場合には、駆動ホイルが自動的にスライドしオーバーロードを回避可能であり、出力端にある伝動ホイルの負荷が設定されたトルク値をオーバーしていない場合には、バネ台座と駆動ホイルとブレーキナットとブレーキブッシュとが互いに当接して摩擦力により一体になり、且つ爪車が同時にスライドして伝動ホイルが回転可能になり、動力源を停止すると爪車により逆転が停止され、且つ放下作業をする場合には、ブレーキナットが後退しブレーキナットの爪車に対する押圧力がなくなり、負荷の上下動の速度が動力源である駆動ホイルよりも速い場合には、伝動軸の高速回転によりブレーキナットが再び軸方向に沿って前進して爪車を押圧して、前記爪車により駆動ホイルの回転を停止可能に構成したことを特徴とする、
巻上機関用安全装置。
前記爪車の歯側にはバネに付勢される戻り止が設けてあり、前記戻り止により前記爪車は時計方向に回転可能であるが、反時計方向に回転不能であることを特徴とする、請求項１に記載の巻上機関用安全装置。
前記弾性子は円盤バネで構成され、円盤バネは受け子と止めブッシュとにより位置決められ、一組の軸受と、ブッシュと、調整ナットと、固定ナットとにより、その一端が枢着部の末端にある外ねじに締付けられることを特徴とする、請求項１に記載の巻上機関用安全装置。
前記押え端面と前記止め端面との対向面には、摩擦効果を高めるためのライニングセメントが少なくとも一つ設けてあることを特徴とする、請求項１に記載の巻上機関用安全装置。